АВТОМАТИЗОВАНА ГРАВІМЕТРИЧНА СИСТЕМА З ЕЛЕМЕНТАМИ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ ДЛЯ ПОШУКУ КОРИСНИХ КОПАЛИН
AUTOMATED GRAVIMETRIC SYSTEM WITH ELEMENTS OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE TO SEARCH FOR MINERALS
Сторінки: 195-200. Номер: №6, 2021 (303) 
Автори:
ЧЕРЕПАНСЬКА І. Ю.
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
ORCID ID: 0000-0003-0741-7194
e-mail: cherepanskairina@gmail.com
БЕЗВЕСІЛЬНА О. М.
ORCID ID: 0000-0002-6951-1242
e-mail: o.bezvesilna@gmail.com
НІЧИК В. С.
e-mail: vitalka3399c@gmail.com
КОТЛЯР С. С.
ORCID ID: 0000-0002-6747-5698
e-mail: s.tkachenko@kpi.ua
НЕЧАЙ С. О.
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
ORCID ID: 0000-0002-0056-6341
e-mail: prilad@ukr.net
Irina CHEREPANSKA, Olena BEZVESILNA, Vitalii NICHYK, Svitlana KOTLIAR, Serhii NECHAY
National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2021-303-6-195-200
Рецензія/Peer review : 17.12.2021 р.
Надрукована/Printed : 30.12.2021 р.
Анотація мовою оригіналу
Стаття присвячена актуальній на сьогодні проблемі – гравіметричним дослідженням Землі на наявність у ній покладів корисних копалин. Для вирішення проблеми було розроблено систему автоматизованої гравіметричної зйомки з елементами штучного інтелекту для пошуків корисних копалин. Запропонована система інтелектуального визначення корисних копалин при гравірозвідувальних роботах використовує в якості чутливого елементу двоканальний ємнісний гравіметр. До переваг даної системи можна навести швидкість визначення ключових точок, в яких присутні відхилення вільного падіння, можливість роботи у важкодоступних регіонах земної кулі за допомогою використання безпілотних літальних апаратів, висока точність, завдяки використанню новітнього двоканального ємнісного МЕМС гравіметра, в якому висока точність досягається за рахунок зменшення основних вимірюваних похибок шляхом використання двох каналів, економічністю, адже не потребується використання великої кількості коштовних приладів та систем. Розроблено правила визначення копалин у залежності від значення вільного падіння.
Ключові слова: корисні копалини, штучний інтелект, гравіметр, автоматизована гравіметрична система, гравірозвідка.
Розширена анотація англійською мовою
The article is devoted to a topical problem – gravimetric study of the Earth for the presence of mineral deposits. To solve the problem, a system of automated gravimetric surveying with elements of artificial intelligence for the search for minerals has been developed.
The proposed system of intelligent determination of minerals in gravitational exploration works uses a two-channel capacitive gravimeter as a sensitive element. The advantages of this system include: the speed of determining the key points where there is a deviation of free fall acceleration, the ability to work in hard-to-reach regions of the globe with unmanned aerial vehicles, high accuracy through the use of the last two-channel capacitive MEMS gravimeter. The advantages of MEMS (Micro Electro-Mechanical System) include high accuracy compared to analog devices, low cost of production in mass production. The small size of MEMS-gravimeters allows to expand the scope and increase the functionality of use in miniature research systems. The high accuracy of the gravimeter used in the system is achieved by reducing the main measurement errors by using two channels. The advantages also include efficiency, as it does not require the use of a large number of expensive devices and systems. The dependences of mineral on the magnitude of free fall acceleration are determined in the work and fuzzy rules of their determination are developed.
According to engraving, conducted using the proposed automated gravimetric system with elements of artificial intelligence, we can with some probability talk about the presence of minerals such as copper, magnetite, coal and others. At the same time information processing time is reduced. Further clarification of the depth and size of the mineral deposit requires additional geological and geophysical research, such as the use of remote spectral and structural analysis of minerals with the involvement of satellite exploration.
Keywords: minerals, artificial intelligence, gravimeter, automated gravimetric system, engraving
References
- Bezvesilna O. M. Avtomatyzovana hravimetrychna systema dlia vymiriuvannia anomalii pryskorennia syly tiazhinnia na bazi MEMS-hravimetra [Elektronnyi resurs] / O.M. Bezvesilna, A.O. Prosiuk // Tezy I Vseukrainskoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii «Kompiuterni tekhnolohii: innovatsii, problemy, rishennia». – 2015. – Rezhym dostupu : http://eztuir.ztu.edu.ua/123456789/358 (Data zvernennia11.2021).
- Bezvesilna O. M. Aparatno-prohramnyi kompleks dlia eksperymentalnoho doslidzhennia yemnisnoho hravimetra / O. M. Bezvesilna, K. S. Kozko // Visnyk inzhenernoi akademii Ukrainy. – 2013. – № 2. – S. 15–17.
- Tyuvin A.V. Osobennosti ispolzovaniya funkcionalno-izbytochnyh blokov akselerometrov v besplatformennyh navigacionno-gravimetricheskih kompleksah [Elektronnij resurs] / A.V. Tyuvin, A.A. Afonin, A.S. Sulakov // Trudy MAI. – 2016. – Vypusk № 91. – Rezhim dostupu : http://trudymai.ru/upload/iblock/60d/tyuvin_afonin_sulakov_rus.pdf?lang=ru&issue=91
- Busygin B.S. Specializirovannaya geoinformacionnaya sistema Rapid: struktura, tehnologii, zadachi [Elektronnij resurs] / B.S. Busygin, S.L. Nikulin // Geoinformaciya. – 2016. – № 1. – S. 22–36. – Rezhim dostupu : http://www.karbon-service.com.ua/wp-content/uploads/2015/01/2-1-2016.pdf
- Balk P.I. Obratnye zadachi gravirazvedki kak problema prinyatiya resheniya v usloviyah neopredelennosti i riska [Elektronnij resurs] / P. I. Balk, A. S. Dolgal // Fizika Zemli. – 2017. – № 2. – S. 45–61. – Rezhim dostupu : http://www.psu.ru/files/docs/personalnye-stranitsy-prepodavatelej/dogal/FZEpdf
- Johanna Torppa, Vesa Nykänen, Ferenc Molnár. Unsupervised clustering and empirical fuzzy memberships for mineral prospectivity modelling. Ore Geology Reviews. 2019. № 107. P. 58–71. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/
- Bezvesilna O., Tkachuk A., Khylchenko T., Kachniarz M., Korobiichuk I. Two-channel MEMS gravimeter of the automated aircraft gravimetric system. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2017. № 543. R. 481–487. https://link.springer.com/chapter/ 1007/978-3-319-48923-0_51.
- Bezvesilna O., Tkachuk A., Khylchenko T., Chepyuk L., Nechai S. Simulation of influence of perturbation parameters on the new dual-channel capacitive mems gravimeter performance. Eastern-European Journal of Enterprise 2016. № 6/7 (84). P. 50–57. http://journals.uran.ua/eejet/article/view/85463
