Мобильные импульсные электромагнитные зондирования. Оценка возможностей использования БПЛА

На примере зондирований становлением поля (ЗС) моренных отложений показана эффективность технологии TEM-FAST, использующей компактную совмещенную приемно-возбуждающую антенну 25 м × 12.5 м для измерений переходных откликов в микросекундном диапазоне. Глубинность исследований при удельных сопротивлениях песчано-глинистых отложений 30–300 Ом·м — не менее 50 м при толщине “мертвой” зоны не более 6 м. При мобильных пешеходных зондированиях использовалась антенна, закрепленная на 4-х гибких шестах на высоте 2.5 м над земной поверхностью. Измерительная система, общей массой 2.5 кг, транспортировалась вдоль профилей командой из 4-х человек со скоростью ~1 м/с. Каждые 20 с после обработки 13 000 импульсов система в “автопилотном” режиме записывала результаты измерений и координаты. Частота следования импульсов тока амплитудой I = 3.3 А составляла f = 3.2 кГц, измеряемый диапазон времен переходных откликов t = 4–64 мкс. Вибрационные шумы, возникающие в процессе движения при деформациях контура антенны в магнитном поле Земли, снижали глубинность зондирований до 50–60 м. По данным площадных зондирований построена 3D геоэлектрическая модель территории, которая использовалась для оценки возможностей TEM-FAST-системы в режиме полета. Были синтезированы переходные отклики, соответствующие разным высотам антенн над поверхностью исследуемой среды. Несмотря на уменьшение амплитуд откликов при подъеме антенн на 30-метровую высоту, глубинность зондирований оставалась в пределах 50 м. Ориентируясь на серийно выпускаемые легкие БПЛА (беспилотные летательные аппараты), оснащенные системами динамического позиционирования в реальном времени, предлагается буксировать ЗС-систему кортежем аппаратов, летящих или зависающих над поверхностью земли в режиме автопилота. При позиционировании углов антенны с дециметровой точностью, шумовой порог измерений переходных откликов не превысит уровней, полученных при мобильной пешеходной съемке, а глубинность исследований не упадет ниже 50 м.

зондирование становлением поля, технология TEM-FAST, шумовой порог измерений