УЗЕЛ КАТУШЕК ПРИЕМНИКА ДЛЯ БОРТОВОЙ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ С ПОДАВЛЕНИЕМ ШУМА

1. Система для бортовой геофизической съемки, включающая:
узел катушек приемника для буксировки воздушным судном, причем узел приемника включает по меньшей мере одну катушку приемника для отслеживания изменений в компоненте магнитного поля, и систему отслеживания ориентации катушки приемника для отслеживания изменений в ориентации катушки приемника; и
контроллер, принимающий сигналы, представляющие отслеженные изменения в компоненте магнитного поля с катушек приемника и отслеженные изменения в ориентации от системы отслеживания ориентации катушки приемника, и корректирующий отслеженные изменения в компоненте магнитного поля, чтобы выдать сигнал, который скорректирован по шуму, вызываемому изменившейся ориентацией катушки приемника в статическом геомагнитном поле.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что система отслеживания ориентации катушки приемника включает один или больше акселерометров или датчиков угловой скорости для отслеживания вращений узла катушки приемника по двум или трем независимым осям.
3. Система по п.2, отличающаяся тем, что система отслеживания ориентации включает трехосный феррозондовый магнитометр, имеющий чувствительные оси, которые соответствуют оси катушек приемника, для измерения величины и направления статического геомагнитного поля относительно оси катушки приемника, причем контроллер определяет мгновенную угловую скорость вращения узла катушки приемника по оси катушек приемника и объединяет скорость вращения с измерениями величины и направления геомагнитного поля, чтобы спрогнозировать результирующий сигнал с катушек приемника, и контроллер корректирует компонент магнитного поля по шуму путем изменения ориентации катушек приемника в статическом геомагнитном поле, вычитая спрогнозированные результирующие сигналы из сигнала, принятого с катушки приемника.
4. Система по п.2, отличающаяся тем, что контроллер обрабатывает сигналы от системы отслеживания ориентации, чтобы определить ориентацию катушки приемника в географической системе координат, определить статическое геомагнитное поле по известной формуле, определить мгновенную угловую скорость вращения узла катушки приемника по оси катушки приемника и объединить скорость вращения с определенными ориентацией и статическим геомагнитным полем для прогнозирования результирующего сигнала с катушки приемника, и контроллер корректирует компонент магнитного поля по шуму, вызванному изменившейся ориентацией катушки приемника в статическом геомагнитном поле, вычитая спрогнозированный результирующий сигнал из сигнала, принятого с катушки приемника.
5. Система по п.2, отличающаяся тем, что контроллер корректирует компонент магнитного поля по шуму, вызванному изменившейся ориентацией катушки приемника в статическом геомагнитном поле, применяя адаптивный алгоритм подавления шума к сигналам с акселерометров или датчиков угловой скорости, чтобы спрогнозировать результирующий сигнал с катушки приемника, причем контроллер корректирует компоненты магнитного поля по шуму, вызванному изменившейся ориентацией катушки приемника в статическом геомагнитном поле, вычитая спрогнозированный результирующий сигнал из сигнала, принятого с катушки приемника.
6. Система по п.1, отличающаяся тем, что узел катушек приемника включает три катушки приемника, каждая из которых имеет ось катушки, которая в сущности поддерживается под известным углом относительно осей других катушек приемника, причем каждая из катушек приемника отслеживает изменения в отдельном компоненте магнитного поля, и причем система отслеживания ориентации катушки приемника отслеживает изменения в ориентации всех катушек приемника, и причем контроллер принимает сигналы, представляющие отслеженные изменения компонентов магнитного поля с каждой из катушек приемника и отслеженные изменения в ориентации от системы отслеживания ориентации катушек приемника и корректирует отслеженные изменения компонентов магнитного поля, чтобы выдать компоненты магнитного поля, которые скорректированы по шуму, вызванному изменившейся ориентацией катушек приемника в статическом геомагнитном поле.
7. Система по п.6, отличающаяся тем, что оси трех катушек приемника взаимно ортогональны, и три независимые оси соответствуют трем осям катушек приемника.
8. Система по п.6, отличающаяся тем, что система отслеживания ориентации включает трехосный феррозондовый магнитометр, имеющий три чувствительные оси, которые соответствуют трем осям катушек приемника, для измерения величины и направления статического геомагнитного поля относительно осей катушек приемника, причем контроллер объединяет сигналы, принятые с трех катушек приемника, в зависимости от сигналов измерений геомагнитного поля с феррозондового магнитометра, чтобы получить сигнал, соответствующий изменениям в компоненте магнитного поля, который параллелен геомагнитному полю.
9. Система по п.6, отличающаяся тем, что тремя катушками приемника являются катушки с воздушной центральной частью, упруго подвешенные в жесткой сферической наружной оболочке.
10. Система по п.6, отличающаяся тем, что три катушки приемника упруго подвешены в полужесткой каркасной раме, имеющей форму правильного восьмигранника.
11 Система по п.6, отличающаяся тем, что узел катушек приемника включает полужесткую наружную оболочку, имеющую номинально вертикальное распространение, которое существенно меньше чем ее горизонтальное распространение, одна из катушек приемника является многовитковой катушкой с воздушной центральной частью, размещенной в трубчатом контуре, определенном наружной оболочкой и имеющем номинально вертикальную ось, и каждая из других катушек приемника включает многовитковые обмотки соленоида с ферромагнитными сердечниками, имеющими горизонтальную ось.
12. Система по п.11, отличающаяся тем, что трубчатый контур полужесткой наружной оболочки принимает форму многогранного или круглого контура, причем полужесткая наружная оболочка имеет два перпендикулярных диаметра через контур в номинально горизонтальной плоскости, и причем многовитковая катушка с воздушной центральной частью расположена в контуре, и каждая из других катушек приемника расположена на соответственном одном из перпендикулярных диаметров наружной оболочки.
13. Система по п.12, отличающаяся тем, что каждая из катушек приемника упруго подвешена на полужестком внутреннем элементе, который в свою очередь упруго подвешен в полужесткой наружной оболочке.
14. Система по п.13, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть системы отслеживания ориентации прикреплена к полужесткому внутреннему элементу.
15. Система по любому одному из пунктов 1-14, кроме того включающая катушку передатчика для генерации изменяющегося по времени импульсного сигнала, имеющего последовательные периоды включения и отключения, причем катушки приемника отслеживают изменения в компонентах магнитного поля во время периодов отключения катушки передатчика.
16. Система по любому одному из пунктов 1-14, отличающаяся тем, что изменения в компонентах магнитного поля, отслеживаемые катушками приемника, являются встречающимися в природе случайными флуктуациями магнитного поля.
17. Способ выполнения бортовой геофизической съемки, включающий:
буксировку узла катушек приемника воздушным судном, причем узел приемника включает три катушки приемника, каждая из которых имеет соответственную ось катушки, которая в сущности поддерживается под известным углом относительно осей других катушек приемника;
отслеживание с помощью каждой из катушек приемника отдельного компонента магнитного поля;
отслеживание изменений ориентации узла катушки приемника в статическом геомагнитном поле; и
коррекцию изменений в отслеженном компоненте магнитного поля, чтобы получить компоненты магнитного поля, которые скорректированы по шуму, вызванному изменившейся ориентацией катушек приемника в статическом геомагнитном поле.
18. Узел катушек приемника для буксировки воздушным судном при выполнении геофизической съемки, включающий полужесткую наружную оболочку, имеющую номинально вертикальное распространение, которое в сущности меньше чем ее горизонтальное распространение, причем наружная оболочка вмещает многовитковую катушку приемника с воздушной центральной частью и по меньшей мере один соленоид приемника, каждая катушка приемника отслеживает изменения в отдельном компоненте магнитного поля и имеет ось под известным углом к оси другой катушки приемника, отличающийся тем, что многовитковая катушка приемника с воздушной центральной частью имеет номинально вертикальную ось и соленоид приемника включает многовитковую обмотку соленоида с ферромагнитным сердечником и имеет горизонтальную ось.
19. Узел катушек приемника по п.18, в котором наружная оболочка включает как часть трубчатый контур, определяющую многогранный или круглый контур, в котором расположена многовитковая катушка приемника с воздушной центральной частью.
20. Узел катушек приемника по п.19, включающий еще один соленоид приемника, включающий многовитковую обмотку соленоида с ферромагнитным сердечником и имеющий горизонтальную ось, причем этот еще один соленоид приемника отслеживает изменения в компоненте магнитного поля, отличном от других катушек приемника, и имеет ось под известным углом к оси другой катушки приемника,
наружная оболочка, включающая поперечно выполненную часть, имеющую первый трубчатый поперечный элемент, проходящий через первый диаметр трубчатого контура, и второй трубчатый поперечный элемент, проходящий через второй диаметр трубчатого контура, причем первый диаметр и второй диаметр перпендикулярны друг другу; причем один из соленоидов приемника расположен в первом трубчатом поперечном элементе и другой из соленоидов приемника расположен во втором трубчатом поперечном элементе.
21. Узел катушек приемника по п.20, отличающийся тем, что каждая из катушек приемника упруго подвешена на внутренней полужесткой раме, которая в свою очередь упруго подвешена в наружной оболочке.
22. Узел катушек приемника по п.21, отличающийся тем, что трубчатый контур и крестовая часть находятся в сущности в общей плоскости, и катушки приемника имеют взаимно ортогональные оси.
23. Узел катушек приемника по любому одному из пунктов 18-22, кроме того включающий катушку передатчика для генерации изменяющегося по времени импульсного сигнала, имеющего последовательные периоды включения и отключения, причем катушки приемника отслеживают изменения в компонентах магнитного поля во время периодов отключения катушки передатчика.
24. Узел катушек приемника по любому одному из пунктов 18-22, отличающийся тем, что изменения в компонентах магнитного поля, отслеживаемые катушками приемника, являются встречающимися в природе случайными флуктуациями магнитного поля.
25. Узел катушек приемника для буксировки воздушным судном при выполнении геофизической съемки, включающий:
наружную оболочку, включающую трубчатую наружную часть, определяющую многогранный или круглый контур, и поперечно выполненную часть, имеющую первый трубчатый поперечный элемент, проходящий через первый диаметр трубчатой наружной части, и второй трубчатый поперечный элемент, проходящий через второй диаметр трубчатой наружной части, причем первый диаметр и второй диаметр перпендикулярны друг другу;
многовитковую катушку приемника с воздушной центральной частью, проходящую вокруг трубчатой наружной части;
первый соленоид приемника, включающий многовитковые обмотки соленоида на ферромагнитном сердечнике и расположенный в первом трубчатом поперечном элементе;
второй соленоид приемника, включающий многовитковые обмотки соленоида на ферромагнитном сердечнике и расположенный во втором трубчатом поперечном элементе,
катушки приемника, каждая из которых отслеживает изменения в отдельном компоненте магнитного поля.