Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка методов и создание экспериментального образца беспилотного комплекса дистанционного оптического и магнитометрического мониторинга природных и техногенных сред

Докладчик: Черкасов Сергей Владимирович

Должность: заместитель директора по научной работе, к.г.-м.н.

Цель проекта:
Задача, на решение которой направлен реализуемый проект: техническое и методическое обеспечение комплексного (магнитометрического и оптического) мониторинга природных и техногенных сред. Цель ПНИЭР: исследование и разработка комплекса научно-технических решений, направленных на создание методов дистанционного мониторинга природных и техногенных сред, посредством проведения высокоточной магнитометрической и оптической мультиспектральной съемки. Конечный продукт - экспериментальный образец беспилотного комплекса дистанционного оптического и магнитометрического мониторинга природных и техногенных сред (БКДМ). При достижении планируемых параметров магнитометрического и оптического мониторинга природных и техногенных сред результат работ по проекту полностью обеспечивает решение поставленной задачи.

Основные планируемые результаты проекта:
Основные планируемые результаты:
Прототип БКДМ, включающего модуль магнитометрии, фотоаппарат высокого разрешения, ГНСС-приемник геодезического класса, систему временной синхронизации получаемых данных;
Патент на изобретение нового типа БПЛА с аэромагнитометром на борту;
Программное обеспечение для компенсации и подавления девиационных помех БКДМ;
Программное обеспечение для обработки и визуализации данных, полученных с использованием БКДМ;
Методические рекомендации по проведению магнитометрической съемки с использованием БКДМ;
Рекомендации по реализации вновь созданного БКДМ в реальных секторах экономики.
Основные характеристики результатов:
Разрабатываемый БКДМ обеспечит проведение магнитометрической съемки с погрешностью, не превышающей 2 нТл при высоте полета 50 м и скорости 60 км/час.
Новизна научных и технологических решений заключается в синхронной адаптации магнитометрического датчика и БПЛА к задачам магнитометрической съемки, с одной стороны, и в методическом обеспечении магнитометрической съемки с погрешностью не более 2 нТл - с другой.
Аналогичные работы на настоящий момент не обеспечивают проведение магнитометрической съемки с погрешностью менее 20 нТл. Планируемые результаты позволят существенно расширить области применения магнитометрической съемки, в частности - проведение съемки масштаба 1:10000.
Пути способы достижения заявленных результатов - оптимальное размещение магнитометрического датчика на БПЛА, новые технические решения компонентов БПЛА, обеспечивающие минимизацию девиационных помех, и методические решения. Ограничения и риски связаны с наличием магнитного поля у БПЛА, а также - с ограничениями, имеющимися у протонных и квантовых магнитометрических датчиков по частоте измерений и ориентации датчика относительно магнитного поля, соответственно.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разрабатываемый высокоточный беспилотный оптико-магнитометрический комплекс (БАМК) может быть применен при решении широкого спектра задач, в т. ч.:
1) дистанционный мониторинг природных и техногенных сред для выявления экстремальных природных явлений (землетрясения, извержения вулканов, лавины, оползни и др.) с учетом тектонических особенностей территорий;
2) комплексная качественная и количественная оценка аккумуляций техногенно-минеральных образований.
3) прогноз и поиск полезных ископаемых, характеризующихся аномальными значениями магнитных свойств горных пород, по данным аэромагнитной съемки;
4) решение задач геологического картирования в труднодоступных местностях;
5) поиск и разведка затонувших объектов на акваториях;
6) мониторинг состояния трубопроводов;
7) поиск археологических объектов.
8) проведение площадных и профильных мультиспектральных оптических и магнитометрических измерений;
9) исследования зон сочленения континента и континентального шельфа;
Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации выразило поддержку проекту, выполнение которого обеспечит формирование научно-технического задела, необходимого для последующего создания и промышленного освоения ряда критических технологий, утвержденных Указом Президента Российской Федерации от 07.06.2011 № 899 (приложение 1 к ПЗ).
Практическое внедрение планируемых результатов осуществляется посредством как предоставления услуг по проведению магнитометрической и оптической съемки с применением БКДМ, так и - организации мелкосерийного производства БКДМ.
БКДМ, при достижении планируемых параметров, обеспечит существенное превосходство магнитной съемки с БКДМ по сравнению с наземной - по производительности, и значительное удешевление работ - по сравнению с обычной аэромагнитометрической съемкой.

Текущие результаты проекта:
Проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы.
Проведены патентные исследования.
Выполнен выбор и обоснование направления исследований.
Разработаны и исследованы варианты возможных решений задач ПНИ и выбор оптимального варианта.
Выполнены комплексные исследования влияния компонентов БПЛА, навигационных и оптических систем на магнитные датчики.
Выполнен обзор существующих аэромагнитометров (в части магнитных датчиков) и оптических мультиспектральных систем.
Проведены теоретические исследования по разработке аэромагнитометра, обеспечивающего выполнение магнитометрической съемки и установку на БПЛА.
Проведены теоретические исследования концептуальных конструкторских и технологических решений, обеспечивающих изготовление ЭО БКДМ.