Рижков І. В. Моделі і методи вторинного перетворення інформації при оцінці просторової орієнтації об'єктів в складних умовах

Дисертація присвячена розв'язку наукової проблеми розробки і дослідження моделей і методів вторинного перетворення інформації в програмно-апаратних компонентах КС оцінки просторової орієнтації об’єктів для забезпечення її незміщеності і підвищення ефективності. У дисертаційній роботі наведений аналіз стану й систематизація відомих робіт, їх класифікація відповідно до істотних ознак, виявлення на основі огляду й критичного аналізу найбільш перспективних концептуальних наукових тенденцій і практичних напрямків при проведенні оцінки просторової орієнтації об’єктів в складних умовах. Розроблено метод обліку магнітних аномалій, що впливають на ферозондовий датчик кутів повороту інклінометра. Він ґрунтується на вимірі різниці показань інклінометра й кута повороту бурової труби при її обертанні в діапазоні 0–3600 що дозволяє в подальшому враховувати значення магнітної девіації в показаннях інклінометра. Розроблено метод визначення параметрів вектора магнітної аномалії від зовнішнього джерела постійного магнітного поля за рахунок використання надлишкової інформації ПАКОПО об'єктів від показань ІП в усті свердловини й у точці проведення оцінки, що дозволило розширити межі використання магнітометричних перетворювачів. Запропоновано алгоритми обчислення шуканих азимута й модуля вектора напруженості магнітної аномалії. Розвинено теорію похибок інклінометрів з нерухливими первинними перетворювачами різної фізичної природи (ферозондами, ТХГ, акселерометрами) і з карданними маятниковими підвісами. Вона дозволяє проаналізувати фактори, що впливають на зміщеність оцінки кутів просторової орієнтації бурового інструмента, виражені через кути Ейлера в наслідок: відхилення положення осей чутливості первинних перетворювачів від взаємної ортогональності й опорного тригранника осей, пов'язаного з корпусом інклінометра; зміни передатного коефіцієнта й нульового сигналу перетворювача; неідентичності електричних параметрів первинних перетворювачів; неточної установки маятникових карданних рамок інклінометра в площину нахилу й по вертикалі місця. Встановлено певні обмежувальні значення кожної із приведених припустимих похибок. Врахування комплексу цих похибок дозволяє значно підвищити незміщеність оцінки параметрів просторового положення в умовах магнітної аномалії. Розроблено, створено й впроваджено низка ІП, як компонентів ПАКОПО об'єктів, які мають низький рівень зміщеності оцінки орієнтації, що досягається за рахунок практичного застосування методів обчислення та подальшого врахування інструментальних похибок та магнітних аномалій на етапі вторинного перетворення інформації. Практичне застосування сукупності отриманих у роботі результатів дозволило в підсумку розробити, створити й впровадити низку компонентів ПАКОПО об’єктів, що здатні працювати в умовах магнітних аномалій, мають малий діаметр охоронного кожуха, забезпечують при цьому підвищену незміщеність оцінки орієнтації. Вони можуть використовуватись: для статичного зондування несучої здатності ґрунтів; для контролю стану елементів фундаменту й будівельних конструкцій об'єктів у процесі експлуатації; для будівництва підземних комунікацій; для складання великогабаритних і віддалених об'єктів; для моніторингу стану особливо відповідальних споруд (АЕС, теплових станцій, тощо). За результатами проведених теоретичних і експериментальних досліджень створено конкурентоспроможні зразки ПАКОПО, що являють собою техніку з якісно новими показниками