Анализ способов компенсации наведенной помехи и моделирования геологической среды методом инверсии при обработке данных аэроэлектроразведки

Автор(ы): Власов Л.Н., Каплун Д.В., Третьякова Е.А., Хлюстов Д.К.

Выпуск: 116

Рубрика: Программы и системы моделирования объектов, средств и систем управления

Год: 2025

Библиография: Власов Л.Н., Каплун Д.В., Третьякова Е.А. и др. Анализ способов компенсации наведенной помехи и моделирования геологической среды методом инверсии при обработке данных аэроэлектроразведки // Управление большими системами. - 2025. - Вып. 116. - С.342-365.

Дата опубликования: 26.07.2025

Ключевые слова: аэроэлектроразведка, компенсация, переменное электромагнитное поле, источник, приёмник, магнитный диполь, одномерная модель, фильтр Калмана, EM4H, ЭКВАТОР

Аннотация: Проведено сравнение различных методов компенсации наведенной помехи для системы ЭКВАТОР и нескольких модификаций бортовой электромагнитной системы «ЕМ4Н»: с петлей передатчика, закрепленной на фюзеляже самолета, и с петлей, буксируемой вертолетом. Рассмотрены два способа моделирования помех сигналов передатчиков: в виде стационарной систематической составляющей измерений и в виде стационарного вектора поля, жестко связанного с передатчиком. Для реализации второго подхода в «ЕМ4Н» и ЭКВАТОР используются два дополнительных диполя для определения взаимного расположения передатчика и приемника, а именно радиус-вектора и углов ориентации. На большой высоте при отсутствии отклика от земли анализировались следующие статистические параметры сигналов, оставшихся после компенсации помех: среднеквадратическое отклонение и разность минимального и максимального значений. Показано, что наилучший результат компенсации дает подход, при котором учитывается перемещение приемника относительно источника поля. Следующим после компенсации этапом обработки являлась интерпретация данных, направленная на выявление значимых геофизических характеристик. Для каждой из рассматриваемых систем были построены разрезы удельных электрических сопротивлений, полученные в результате решения соответствующей стохастической задачи оценивания с использованием фильтра Калмана, для которых было проведено сравнение разрешающей способности.

Author(s): Vlasov L., Kaplun D., Tretyakova E., Khliustov D.

Article title: Compensation of interference in airborne electromagnetic systems and modeling of the geological environment by the inversion method in the processing of airborne electrical survey data

Issue: 116

Year: 2025

Keywords: compensation, transmitter, receiver, magnetic dipole, airborne electromagnetics, one dimensional model, Kalman filter

Abstract: Various methods of induced interference compensation for the EQUATOR system and several modifications of the EM4H onboard electromagnetic system were compared. Two modifications of the EM4H were investigated: the system with a transmitter loop mounted on the fuselage of the An-3 aircraft and the system with a loop towed by the Eurocopter AS350B3 helicopter. Two methods of modeling transmitter signal interference are considered: in the form of a stationary systematic component of measurements and in the form of a stationary field vector rigidly connected to the transmitter. To implement the second approach, two additional dipoles are used in EM4N and EQUATOR to determine the relative positions of the transmitter and receiver. The analysis was performed for data obtained during the flights at high altitudes with no response from the ground. The following statistical parameters of signals remaining after interference compensation were analyzed: standard deviation and the difference between the minimum and maximum values. It is shown that the best compensation result is obtained by an approach that takes into account the movement of the receiver relative to the field source (transmitter). The next step was to provide interpretation of data with the objective of estimating important geophysical characteristics. For each of studied systems Kalman filter algorithm was applied providing resistivity maps, which have been compared with respect to resolution.