Концепция проекта «Комплекс методов и средств высокоточного гравиметрического, магнитометрического и геодезического обеспечения удаленных регионов РФ, в том числе региона российской Арктики»

С. И. Донченко, О. В. Денисенко, И. С. Сильвестров, В. Ф. Фатеев

ФГУП «ВНИИФТРИ», пос. Менделеево, Моск. обл., Россия

Актуальность создания Программы обусловлена широкими планами освоения северных регионов страны, и в особенности региона Российской Арктики. В этой связи требуется создание новых средств разведки земных недр, оснащение транспортных средств региона устойчивыми средствами автономной навигации, дополняющими средства навигации по ГНСС, а также дальнейшее развитие Арктического транспортного коридора — Северного морского пути.

Цели предлагаемой Программы состоят в следующем:

• повышение устойчивости и точности систем автономной навигации транспортных сетей Aвтонет, Aэронет, Маринет в Арктике в условиях сложной радиоэлектронной обстановки на основе использования геофизических полей;
• информационное обеспечение безопасности судовождения на Севморпути за счет создания новых средств оперативной разведки состояния водной поверхности и ледовых полей в Северном ледовитом океане;
• повышение эффективности поиска полезных ископаемых, в особенности на шельфе Северного ледовитого океана, на основе создания новых наземных, воздушных и космических геофизических средств разведки, основанных на атомных, квантово-оптических и ГНСС-технологиях.

Проанализированы основные тенденции развития наземных, воздушных и космических средств гравиметрической разведки полезных ископаемых, а также средств построения высокоточных карт для навигации по геофизическим полям. Из положительных тенденций следует отметить расширение отечественных фундаментальных гравиметрических сетей, повышение точности наземных и воздушных средств гравиметрии, положительный опыт эксплуатации космических гравиметрических средств ГЕО-ИК, GOCE, GRACE-FO. При этом установлено, что космические средства при их высокой точности не обеспечивают требуемого разрешения для создания карт для навигации и поиска полезных ископаемых. Отрицательная тенденция состоит в новых ограничениях на закупку иностранных гравиметров в связи с экономическими санкциями.

В этой связи представлены новые перспективные технические и организационные решения в области наземной, воздушной и космической гравиметрии, разработанные в последние годы ФГУП «ВНИИФТРИ». Эти решения обеспечивают достижение целей Программы.

Среди них наземные приборы: атомный абсолютный гравиметр и малогабаритный носимый высокоточный относительный гравиметр (аналог канадского прибора Scintrex), создаваемые на собственной производственной базе; не имеющий аналогов за рубежом квантовый нивелир, измеряющий разность ортометрических высот глобально разнесенных точек и основанный на создаваемых «ВНИИФТРИ» сверхстабильных стандартах частоты и времени; астрономический измеритель УОЛ, который использует оригинальное математическое обеспечение и поэтому является самым точным прибором в РФ.

Среди воздушных приборов следует назвать бистатический радиолокатор на сигналах ГНСС, который базируется на БПЛА и способен обеспечить оперативную ледовую разведку на Севморпути.

Из космических измерителей предложены новые, не имеющие аналогов приборы: лазерный бортовой градиентометр и лазерный микроакселерометр, точность которых на 1–2 порядка превышает известные; космический бортовой гравиметр на сигналах ГНСС, обладающий более высокой точностью, чем воздушные гравиметры; измеритель УОЛ на сигналах ГНСС, обладающий более высокой точностью, чем наземные аналоги.

На основе новых гравиметрических приборов на территории РФ предложено создать новую измерительную сеть «Квантовый футшток», которая включает несколько пунктов геофизической колокации (ПГФК), размещенные на базе филиалов и партнеров «ВНИИФТРИ», до Петропавловска-Камчатского на востоке и до Норильска на Севере. Главная задача сети — обеспечение высокоточной разведки ГПЗ и МПЗ в северных регионах, в том числе на шельфе, создание навигационно-геофизических карт для систем навигации, а также создание и поддержание единой высотной основы страны. Для детальной разведки ГПЗ и МПЗ на базе стационарных ПГФК создаются автомобильные и воздушные ПГФК, оснащенные необходимыми бортовыми гравиметрическими и магнитометрическим приборами. Для расширения области применимости сети «Квантовый футшток» предложен состав и направления реализации комического пункта геофизической колокации, который оборудован предложенными выше бортовыми измерительными приборами, а также использует опыт миссии CRACE.

Предложен План мероприятий по реализации Программы, а также состав участников Программы. Среди них: Минпромторг, Росреестр, Министерство по развитию Дальнего Востока и Арктики, РАН, Минтранс, Минобрнауки, Минприроды России, Министерство обороны и др.