WCAG-M5-2 – морской квантовый гравиметр
- Принцип измерения: атомная интерферометрия холодных атомов.
- Частота выборки: 1,6 Гц.
- Внутренняя сходимость: <0,5 мГал (после оптимизации перекрёстных связей).
- Внешняя сходимость: <0,5 мГал.
- Долговременная стабильность: отсутствие механического дрейфа.
- Инерциальная платформа: подавление бортовой качки.
Морской квантовый гравиметр WCAG-M5-2 – это новый тип динамического абсолютного гравиметра, работающий на основе интерферометрии холодных атомов. В отличие от традиционных пружинных гравиметров, он не имеет механических движущихся частей и не требует периодической калибровки по базовым станциям, так как измеряет абсолютное значение ускорения силы тяжести, привязанное к фундаментальным физическим константам.
Прибор оснащён инерциальным эталонным блоком, который компенсирует фазовые искажения интерференционной картины, вызванные вибрациями судна, и дополнен алгоритмами компенсации перекрёстных связей, что позволяет достичь точности на уровне <0,5 мГал даже в условиях нормального хода судна. Специальная оптимизация алгоритмов даёт четырёхкратное улучшение точности по сравнению с традиционными методами.
Система состоит из четырёх основных модулей: физического блока с вакуумной камерой, электронного блока управления, оптического блока и инерциальной стабилизированной платформы.
Разработка выполнена группой учёных Института прецизионных измерений Китайской академии наук (CAS). Прототип прошёл испытания на озере в 2021 году, а в 2022–2023 годах после внедрения алгоритмов компенсации перекрёстных связей точность была улучшена до 0,42–0,46 мГал. В 2024–2025 годах прибор успешно отработал в дальних океанских рейсах в Тихом, Атлантическом и Индийском океанах, подтвердив полную готовность к инженерному применению.
Особенности:- Нулевой дрейф: отсутствие механического износа.
- Высокая точность благодаря инерциальной платформе и алгоритмам компенсации.
- Возможность непрерывных измерений при нормальном ходе судна.
- Удалённый мониторинг состояния системы и данных.
| Параметр | Значение | Ед. измерения |
|---|---|---|
| Частота выборки | 1,6 | Гц |
| Внутренняя сходимость | <0,5 | мГал |
| Внешняя сходимость | <0,5 | мГал |
| Габариты физического блока | 17×18×70 | см |
| Вес физического блока | 15 | кг |
| Габариты электронного блока | 74×52×31 | см |
| Вес электронного блока | 41 | кг |
| Габариты оптического блока | 59×53×25 | см |
| Вес оптического блока | 20 | кг |
| Габариты инерциальной платформы | 58×58×110 | см |
| Вес инерциальной платформы | 110 | кг |
| Общие габариты системы | 120×60×110 | см |
| Общий вес системы | 182 | кг |
| Общее энергопотребление | 250 (220 В AC) | Вт |
| Вакуум в системе | <1,0×10−7 | Па |
| Число волоконных выходов | 2 |
|
| Точность стабилизации платформы | 80 | угл. сек |
- Морская разведка нефти и газа.
- Картографирование рельефа морского дна.
- Гравитационная навигация (коррекция инерциальных систем).
- Морские научные исследования (геофизика, океанология).
- Геодезическое нивелирование на акваториях.
- Морская геофизика и изучение тектоники плит.
- Поиск подводных ресурсов.
