Способ высокочастотной геоэлектроразведки

 

Изобретение относится к геофизике и предназначено для дистанционного исследования подповерхностной структуры пород, слагающих верхнюю часть земной коры, в инженерно-геологических и гидрогеологических изысканиях , а также для определения толщины морского и пресноводного льдов. Цель изобретения - повышение точности и глубинности. Цель достигается тем, что исследуемую среду облучают широкополосными электромагнитными импульсами , принимают отраженные сигналы в ,точке приема, усиливают, стробируют. Кроме того, отраженные сигналы при; нимают во второй точке приема, находящейся на заданном расстоянии от первой точки приема. Вьщеляют из стробированных сигналов распшренные импульсы напряжения, огибающая амплитуд которых повторяет форму отраженных сигналов. Затем суммируют и вычитают имеющие одинаковую задержку отйосительно момента излучения расширенные импульсы сигналов, принятых в первой и второй точках приема. Суммарные расширенные импульсы V; задерживают на период повторения зондирующих импульсов, а расширенные импульсы разностного сигнала д.У; сравнивают с заданньм пороговым напряжением V. В результате формируют сигналы логической единицы при uV; fe УП, либо сигнал логического нуля X,. О при ,iV; V . Вьщеляют три последовательных логических сигнала х,, ,xj, х-, , из которых формируют результирующий логический сигнал у XJA(X; + ,V (х|., Ах; + , )), с помощью которого подавляют соответствукнцие задержанные расширенные им-, пульсы V. j принадлежащие ложным сигналам , обусловленным отражениями от неровностей рельефа поверхности зондируемой среды, и выделяют расширенны , импульсы сигналов, отраженных от .подповерхностных объектов. с $ (/ СлЭ а САЭ сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 105 А1

СЮ4 G01 V3 12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ":.;;!

Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4093196/40-25 (22) 22.07.86 (46) 30.12.87. Бюл.М 48 (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (72) В.П.Глотов, И.П.Золотарев и М,И.Финкельштейн (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 995040> кл. С 01 Ч 13/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 1078385, кл. G 01 V 3/12, 1982. (54) СПОСОБ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ (57) Изобретение относится к геофизике и предназначено для дистанционного исследования подповерхностной структуры пород, слагающих верхнюю часть земной коры, в инженерно-геологических и гидрогеологических изысканиях, а также для определения толщины морского и пресноводного льдов.

Цель изобретения — повышение точности и глубинности. Цель достигается тем, что исследуемую среду облучают широкополосными электромагнитными импульсами, принимают отраженные сигналы в, точке приема, усиливают, стробируют.

Кроме того, отраженные сигналы при,:нимают во второй точке приема, находящейся на заданном расстоянии от первой точки приема. Выделяют из стробированных сигналов расширенные импульсы напряжения, огибающая амплитуд которых повторяет форму отраженных сигналов. Затем суммируют и вычитают имеющие одинаковую задержку отйосительно момента излучения расширенные импульсы сигналов, принятых в первой и второй точках приема.

Суммарные расширенные импульсы V; задерживают на период повторения зондирующих импульсов, а расширенные импульсы разностного сигнала дЧ; сравнивают с заданным пороговым напряжением Ч„ . В результате формируют сигналы логической единицы при дЧ; а

< V либо сигнал логического нуля х;. = 0 при iV; > Ч„ . Выделяют три последовательных логических сигнала х,,,х, х;, иэ которых формируют результирувщий логический сигнал у = х;л(х;„ч (х;, лх;+, )), с помощью которого подавляют соответствующие задержанные расширенные импульсы >1, принадлежащие ложным сигналам, обусловленным отражениями от неровностей рельефа поверхности зондируемой среды, и выделяют расширенные,импульсы сигналов, отраженных от подйоверхностных объектов.

363105 2 путем ударного возбуждения передающей антенны перепадами напряжения наносекудной длительности.

Нмни )

Нмии

Б1п ьгссоБ(« 72) +Бхп ьгссоз(,))

Н„,„+с".57 Нмии с "и7 as — (v))

3t м«н

\ где То — период колебания зондирующего импульса;

Нц„и — минимальное расстояние между точками приема и поверхностью зондируемой среды;

I ь„ — длительность зондирующего импульса; ь — обрабатываемый временной интервал реализации отраженного сигнала;

С вЂ” скорость света в вакууме.

Сигналы, принятые приемными антеннами, усиливают усилителями-ограничителями, после чего осуществляют стробирование усиленных сигналов и выделение из трансформированных во времени сигналов расширенных импульсов напряжения, огибающая амплитуд которых повторяет форму отраженных сигналов.

Имеющие одинаковув задержку относительно момента излучения расширенные импульсы сигналов, принятых в первой и второй точках приема, суммируют с помощью сумматора и вычитают с помощью схемы вычитания. При этом отношение пиковой мощности сигнала к средней мощности шума увеличивается в два раза (6 дБ).

Суммарные расширенные импульсы

U<(t)э Чг(С hTn)

bT

40

При этом

XV задерживают на период повторения

Т зонтирувщих импульсов с помощью линии задержки.

Расширенные импульсы дЧ раэностно.го сигнала с помощью пороговой схемы сравнивают с пороговым напряжением

Г (V) а

1 1

Изобретение относится к геофизике и предназначено для дистанционного исследования подповерхностной структуры пород, слагающих верхнюю часть земной кОры, в инженерно-геологических и гидрогеологических изысканиях, а также для определения толщины морского и пресноводного льда.

Цель изобретения — повышение точности и глубинности.

П р и м .е р. Исследуемую среду облучают широкополосными электромагнитными импульсами, формируемыми

Сигналы, отраженные от исследуемой среды, принимают в двух точках приема с помощью приемных антенн, расположенных симметрично относительно передающей антенны на прямой линии, параллельной поверхности исследуемой среды. При этом расстояние между точками приема d определяется соотношением, минимальное значение производной разностного сигнала дЧ =

= v, (t )-v,(t- дт„), определяемой в точках пересечения этим сигналом нулевого уровня дЧ = 0; — отраженные сигналы, принятые соот-. ветственно в первой и второй точках приема; интервал временной дискретизации сигналов при стробировании; текущее время наблюдения; пороговое значение относительного временного смещения сигналов, принятых в первой и второй точках приема. а . Н макс дТ = -Бхп агссоз(— — — — - ) с Н +с с,и/

Ы где Н „, — максимальное расстояние между точками приема и поверхностью исследуемой среды.

В результате сравнения на выходе пороговой схемы формируют сигнал логической единицы х = 1 при hv ы Ч„

< ! либо сигнал логического нуля х; = 0 при дЧ о V„.

136310S ванные сигналы анализируют, измеряют их параметры и определяют подповерхностную структуру исследуемых земных покровов.

Формула и з обретения

Способ высокочастотной геоэлектроразведки, при котором облучают исследуемую среду широкополосными периодическими электромагнитными импульсами, осуществляют прием отраженных сигналов в заданной точке, усиление, стробирование сигналов, а также измерение, регистрацию и индикацию параметров сигналов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности и глубинности, осуществляют прием отраженных сигналов во второй точке приема, находящейся на заданном расстоянии d от первой точки приема, при этом первая и вторая точки приема расположены симметрич25 но относительно точки излучения на прямой, параллельной поверхности ис-. следуемой среды, а расстояние d определяется соотношением

T,С

dЭ

Нмин +с "n72 импульсы Ч; сравнивают с пороговым напряжением Чц, который определяют на основе соотношений где Т вЂ” период колебания зондирующего импульса;

Нмд„ - минимальное расстояние между. точками приема и поверхностью исследуемой среды; о„ - длительность зондирующего 4р импульса;

С вЂ” обрабатываемыи временной интервал реализации отраженного сигнала; с — скорость света в вакууме, 45 выделяют из стробированных сигналов последовательность расширенных импульсов напряжения, огибающая амплитуд которых повторяет форму отраженных сигналов, после чего суммируют и вычитают имеющие одинаковую задержку относительно момента излучения расширенные импульсы сигналов, принятых в первой и второй точках пространства, получают суммарные и разностные расширенные импульсы, задерживают; суммарные расширенные импульсы на период повторения Т зондирующих им.пульсов, а расширенные разностные

d-Г (н.. 1, gT„-sin arccos (— — — - - )1 гд,— ач

v,(), V (4-ЬТ,) Иэ выходного сигнала пороговой схемы с помощью трехразрядного сдвигового регистра выделяют три последовательных логических сигйала х;, х, х;„, после чего с помощью логической схемы выходной сигнал сдвигового регистра преобразуют в управляющий логический сигнал: у=х,. g(x;„y (х;, дх;„) ).

С помощью ключевой схемы, коммутируемой управляющим логическим сигналом у, подавляют задержанные суммарные расширенные импульсы, принадлежащие ложным сигналам, обусловленным отражениями от неровностей рельефа поверхности зондируемой среды, и выделяют расширенные импульсы сигналов, отраженных от подповерхностных неоднородностей.

Выходные сигналы ключевой схемы, обусловленные отражениями от подповерхностных объектов, индицируют с помощью осциллографического амплитудного индикатора и регистрируют с помощью магнитофона. ЗарегистрироЬЧ вЂ” Чъ (t) — V2,(t — аТ„) э — минимальное значение производной разност-. ного сигнала hv расчитанной в точках, где дЧ = 0; — отраженные сигналы, принятые соответст-.. венно в первой и второй точках приема;

ht — интервал временной дискретизации сигналов при стробирова-. нии;

)363105 6 текущее время наблю- после чего формируют сигнал логичесдения реализации от- кой единицы при dV; a V либо сиграженного сигнала; нал логического нуля при hV; Ч„, пороговое значение выделяют три последовательных логи5 относительного вре- ческих сигнала х;, х,, х;,, из менного смещения сиг- которых формируют управляющий логиналов, принятых в ческий сигнал у = х, Л(х;+, V (х;,лх,, ), первой и второй точ-. с помощью которого подавляют соотках приема; 10 ветствующие задержанные расширенные импульсы Ч;, принадлежащие ложным максимальное рассто- сигналам, обусловленным отражениями яние между точками от неровностей -рельефа поверхности приема и поверхнос- зондируемой среды, и выделяют расшитью исследуемой сре; 15 ренные импульсы сигналов, отраженных дыр от подповерхностных объектов. макс

Составитель В.Попадько

Редактор M.Öèòêèíà Техред М.Дидык Корректор А.Зимокосов

Заказ 6400/35 Тираж,730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпряитие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4