Способ геоэлектроразведки и устройство для его осуществления



Способ геоэлектроразведки и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2480794:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) (RU)

Изобретение относится к геоэлектроразведке с использованием электромагнитного поля изменяющейся частоты и может быть применено при выполнении различного рода поисковых и инженерно-геологических исследований. Технический результат: повышение точности, достоверности и информативности измерений кажущегося сопротивления среды и результатов их интерпретации. Сущность: генератором электромагнитного поля с рамкой, располагаемой поочередно вертикально и горизонтально, излучают электромагнитное поле изменяемой частоты. Приемником электромагнитного поля с рамкой, располагаемой поочередно вертикально и горизонтально, принимают электромагнитное поле. Значения кажущегося сопротивления геологической среды находят по измеряемым комплексным спектрам сигнала, характеризующего напряженность компонент принятого электромагнитного поля для всех используемых частот. Выявляют характер изменения кажущегося сопротивления среды вдоль профиля и по глубине частотных разрезов и осуществляют его геофизическую интерпретацию. Устройство содержит генератор и приемник электромагнитного поля. В приемник электромагнитного поля введены управляемый синтезатор частот, усилитель промежуточной частоты и вычислитель. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области геоэлектроразведки с использованием электромагнитного поля изменяющейся частоты и предназначено для применения при выполнении различного рода поисковых и инженерно-геологических исследований.

Известны способы геоэлектроразведки, основывающиеся на искусственном низкочастотном или высокочастотном электромагнитном просвечивании геологической среды путем профилирования или зондирования (см. US 5185578 A, G01V 3/12, 09.02.1993; SU 1611101 А1, G01V 3/12, 10.01.2000; SU 1699273 А1, G01V 3/12, 30.07.1994).

Данным способам присущи недостаточные для ряда приложений точность, достоверность и информативность измерений кажущегося сопротивления геологической среды и результатов их геофизической интерпретации.

Наиболее близким к заявляемому является способ геоэлектроразведки по патенту RU 2280269 С1, G01V 3/12, 01.08.2005, бюл. №20, 20.07.2006.

Согласно этому способу в одной из точек поверхности исследуемого участка геологической среды генератором с рамкой, располагаемой поочередно вертикально и горизонтально, излучают электромагнитное поле, периодически изменяют частоту излучения от минимального до максимального значений в отстоящих друг от друга и от генератора точках поверхности приемником с рамкой, располагаемой поочередно вертикально и горизонтально, принимают электромагнитное поле, измеряют амплитуды сигнала, характеризующего принятое электромагнитное поле для всех используемых частот, по измеренным амплитудам выявляют характер изменения кажущегося сопротивления геологической среды вдоль профиля и по глубине частотных разрезов и осуществляют его геофизическую интерпретацию.

Данному способу присущи недостаточные для ряда приложений точность, достоверность и информативность измерений кажущегося сопротивления геологической среды и результатов их геофизической интерпретации.

Известны устройства, реализующие способы геоэлектроразведки, основывающиеся на искусственном низкочастотном или высокочастотном электромагнитном просвечивании геологической среды путем профилирования или зондирования (см. US 5185578 A, G01V 3/12, 09.02.1993; SU 1611101 A1, G01V 3/12, 10.01.2000; SU 1699273 A1, G01V 3/12, 30.07.1994).

Им также присущи недостаточные для ряда приложений точность, достоверность и информативность измерений кажущегося сопротивления геологической среды и результатов их геофизической интерпретации.

Наиболее близким к заявляемому является устройство по патенту RU 2280269 С1, G01V 3/12, 01.08.2005, бюл. №20, 20.07.2006, которое содержит генератор электромагнитного поля, в состав которого входят последовательно включенные синхронизатор, микроконтроллер, управляемый синтезатор частот, усилитель мощности и излучающая рамка, установленная с возможностью поочередного вертикального и горизонтального расположения, клавиатура и дисплей, подключенные к входу/выходу микроконтроллера, аккумулятор с преобразователем напряжения, соединенным с питающим входом усилителя мощности, приемник электромагнитного поля, в состав которого входят последовательно включенные приемная рамка, установленная с возможностью поочередного вертикального и горизонтального расположения, усилитель, смеситель, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер и синхронизатор, гетеродин, соединенный со вторым входом смесителя, клавиатура и дисплей, подключенные к входу/выходу микроконтроллера, а также радиоканал синхронизации, включающий в себя передающий блок с передающей антенной, соединенный с выходом синхронизатора приемника электромагнитного поля, и приемный блок с приемной антенной, соединенный с входом синхронизатора генератора электромагнитного поля.

Этому устройству также присущи недостаточные для ряда приложений точность, достоверность и информативность измерений.

В основу заявляемого изобретения положена техническая задача повышения точности, достоверности и информативности измерений кажущегося сопротивления геологической среды и результатов их геофизической интерпретации.

Поставленная задача решается тем, что в способе геоэлектроразведки, согласно которому в одной из точек поверхности исследуемого участка геологической среды генератором электромагнитного поля с рамкой, располагаемой поочередно вертикально и горизонтально, излучают электромагнитное поле изменяемой частоты, в отстоящих друг от друга и от генератора точках поверхности приемником электромагнитного поля с рамкой, располагаемой поочередно вертикально и горизонтально, принимают электромагнитное поле, выявляют характер изменения кажущегося сопротивления геологической среды вдоль профиля и по глубине частотных разрезов и осуществляют его геофизическую интерпретацию, согласно изобретению значения кажущегося сопротивления геологической среды находят по измеряемым комплексным спектрам сигнала, характеризующего напряженность компонент принятого электромагнитного поля для всех используемых частот. Позиционирование местоположения излучающей рамки и приемной рамки возможно с помощью навигационного приемника.

Для решения поставленной задачи в устройстве для осуществления способа геоэлектроразведки, содержащем генератор электромагнитного поля, в состав которого входят синхронизатор, последовательно включенные микроконтроллер, управляемый синтезатор частот, усилитель мощности и излучающая рамка, установленная с возможностью поочередного вертикального и горизонтального расположения, блок клавиатуры и дисплея, подключенный к входу/выходу микроконтроллера, аккумулятор с преобразователем напряжения, соединенным с питающим входом усилителя мощности, приемник электромагнитного поля, в состав которого входят синхронизатор, последовательно включенные приемная рамка, установленная с возможностью поочередного вертикального и горизонтального расположения, предварительный усилитель и смеситель, микроконтроллер, блок клавиатуры и дисплея, соединенный с входом/выходом микроконтроллера, аналого-цифровой преобразователь, соединенный с входом микроконтроллера, а также радиоканал синхронизации, включающий в себя передающий блок с передающей антенной, соединенный с выходом синхронизатора приемника электромагнитного поля, и приемный блок с приемной антенной, соединенный с входом синхронизатора генератора электромагнитного поля, согласно изобретению в генераторе электромагнитного поля микроконтроллер соединен с входом управления усилителя мощности и дополнительными выходами управляемого синтезатора частот и приемного блока радиоканала синхронизации, а в приемник электромагнитного поля дополнительно введены управляемый синтезатор частот, соединенный входом с дополнительным выходом синхронизатора, а выходами - со вторым входом смесителя, с тактирующим входом аналого-цифрового преобразователя и с тактирующим и управляющим входами микроконтроллера, усилитель промежуточной частоты, соединенный с выходом смесителя и сигнальным входом аналого-цифрового преобразователя, и вычислитель, подключенный к одному из выходов микроконтроллера, соединенного другими выходами с входами управления усилителя промежуточной частоты, аналого-цифрового преобразователя, управляемого синтезатора частот и передающего блока радиоканала синхронизации. Вычислитель может быть выполнен с возможностью ввода географических координат излучающей и приемной рамок, полученных с помощью навигационного приемника или иных средств.

На чертеже приведена функциональная схема устройства, реализующего предложенный способ геоэлектроразведки.

Устройство содержит генератор 1 электромагнитного поля, один или несколько приемников 2 электромагнитного поля и элементы радиоканала 3 синхронизации.

В состав генератора 1 электромагнитного поля входят синхронизатор 4, микроконтроллер 5, блок 6 клавиатуры и дисплея, управляемый синтезатор частот 7, усилитель мощности 8, излучающая рамка 9, аккумулятор 10 и преобразователь напряжения 11. Микроконтроллер 5, управляемый синтезатор частот 7, усилитель мощности 8 и излучающая рамка 9 включены последовательно, как и аккумулятор 10 и преобразователь напряжения 11, подключенный к питающему входу усилителя мощности 8. Блок 6 клавиатуры и дисплея соединен с входом/выходом микроконтроллера 5, который соединен с входом управления усилителя мощности 8 и со вторым выходом управляемого синтезатора частоты 7, подключенного своим вторым входом к выходу синхронизатора 4.

В состав приемника 2 электромагнитного поля входят приемная рамка 12, предварительный усилитель 13, смеситель 14, усилитель промежуточной частоты 15, аналого-цифровой преобразователь 16, микроконтроллер 17 и вычислитель 18, которые соединены последовательно, а также блок 19 клавиатуры и дисплея, управляемый синтезатор частот 20 и синхронизатор 21. Блок 19 клавиатуры и дисплея соединен с входом/выходом микроконтроллера 17, который также соединен с входами усилителя промежуточной частоты 15, аналого-цифрового преобразователя 16 и управляемого синтезатора частот 20, который вторым входом подключен к синхронизатору 21, первым выходом - к второму входу смесителя 14, вторым выходом - к аналого-цифровому преобразователю 16, а третьим и четвертым выходами - к микроконтроллеру 17.

В состав радиоканала 3 синхронизации входят передающий блок 22 с передающей антенной, который соединен с соответствующими выходами микроконтроллера 17 и синхронизатора 21 приемника 2 электромагнитного поля, и приемный блок 23 с приемной антенной, соединенный выходами с соответствующим входом микроконтроллера 5 и синхронизатором 4 генератора 1 электромагнитного поля.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Искусственно создаваемое гармоническое электромагнитное поле в заданном диапазоне частот и заданной напряженности возбуждают генератором 1 электромагнитного поля. Значения частот и напряженностей поля определяют соответствующими кодами микроконтроллера 5, которые передаются им соответственно на вход управления частотой управляемого синтезатора частот 7 и вход управления усилителя мощности 8. На второй вход управляемого синтезатора частот 7 поступает сигнал опорной частоты с синхронизатора 4. На первом выходе управляемого синтезатора частот 7 формируется гармонический сигнал заданной частоты, который усиливается усилителем мощности 8, а на втором выходе - сигнал тактовой частоты для микроконтроллера 5. Необходимые питающие напряжения на усилитель мощности 8 подают от аккумулятора 10 через преобразователь напряжения 11. Ввод значений частот и напряженностей поля в микроконтроллер 5 осуществляют с клавиатуры блока 6 клавиатуры и дисплея при местном управлении генератором 1 электромагнитного поля или с выхода приемного блока 23 радиоканала синхронизации 3 при дистанционном управлении генератором 1 электромагнитного поля со стороны приемника 2 электромагнитного поля. В обоих случаях эти значения отображаются на дисплее блока 6 клавиатуры и дисплея. Со второго выхода приемного блока 23 на вход синхронизатора 4 поступает высокочастотный сигнал с приемника 2 электромагнитного поля, синхронизирующий работу генератора 1 и приемника 2 электромагнитного поля.

Изменяющееся по частоте электромагнитное поле излучается рамкой 9, располагаемой (автоматизированно или вручную) вертикально или горизонтально. Переключение частот в заданном диапазоне осуществляется или автоматически, или по выбору оператора.

Измерения проводятся приемником 2 электромагнитного поля. Электромагнитное поле воспринимается рамкой 12, преобразующей его в электрический сигнал, который усиливается предварительным усилителем 13 и поступает на первый вход смесителя 14. На второй вход смесителя 14 поступает сигнал с первого выхода управляемого синтезатора частот 20 с частотой гетеродина fг, отличающейся от частоты принятого сигнала fс на величину промежуточной частоты приемника fпч=|fг-fс|, одинаковую для всех используемых частот сигнала. Сигнал промежуточной частоты усиливается усилителем промежуточной частоты 15 с автоматической регулировкой усиления, осуществляемой с помощью микроконтроллера 17. Возможно также управление и его полосой пропускания. При этом в области низких частот приемник может работать без преобразования частоты сигнала при подаче на второй вход смесителя 14 постоянного напряжения от управляемого синтезатора частот 20.

Усиленный и стабилизированный по амплитуде (в необходимой степени) сигнал с выхода усилителя промежуточной частоты 15 поступает на сигнальный вход аналого-цифрового преобразователя 16. В аналого-цифровом преобразователе 16 он дискретизируется по времени последовательностью импульсов с второго выхода управляемого синтезатора частот 20 с частотой дискретизации (частотой выборок) fд и преобразуется в цифровой сигнал. Необходимое для последующей обработки число преобразуемых выборок N сигнала определяется длительностью строб-импульса, поступающего на вход управления (разрешения преобразования) аналого-цифрового преобразователя 16 от микроконтроллера 17. Момент начала управляющего строб-импульса привязывается в микроконтроллере 17 к последовательности импульсов с частотой, равной промежуточной частоте приемника, которые поступают на него с третьего выхода управляемого синтезатора частот 20, где они формируются. При измерениях с усреднением микроконтроллером 17 последовательно выводятся L строб-импульсов в соответствии с заданным числом циклов усреднения. На четвертом выходе управляемого синтезатора частот 20 формируется тактовая частота для микроконтроллера 17.

По N или L·N вводимым с аналого-цифрового преобразователя 16 выборкам цифрового сигнала в микроконтроллере 17 вычисляется средний уровень сигнала и при необходимости изменяется значение коэффициента усиления усилителя промежуточной частоты 15. При соответствии коэффициента усиления усилителя промежуточной частоты 15 уровню принятого сигнала считанные микроконтроллером 17 выборки сигнала передаются для обработки в вычислитель 18.

В вычислителе 18 по N усредненным или неусредненным (при L=1) выборкам сигнала s(n), взвешенным весовой функцией w(n), n=0, 1, …N-1, с помощью дискретного преобразования Фурье (ДПФ) (или быстрого преобразования Фурье - БПФ) измеряется комплексный спектр сигнала , определяемый значениями его модуля |S(jfk)|, аргумента φ(fk) или вещественной SRe(fk)=|S(jfk)|cos[φ(fk)] и мнимой SIm(fk)=|S(jfk)|sin[φ(fk)] частью. Спектр измеряется на дискретных частотах fk=k·fд/N, k=0, 1, …, (N-1)/2, соответствующих всем используемым значениям частот сигнала (принятого электромагнитного поля). По известному коэффициенту усиления Kпр приемника 2 электромагнитного поля и вносимому им фазовому сдвигу φпр находятся характеристики комплексного спектра для используемой частоты сигнала fс, приведенные к входу приемника: |S(jfс)|пр=|S(jfс)|/Kпр, φ(fс)пр=φ(fс)-φпр(fс) и SRe(fс)пр, SIm(fс)пр. Они пропорциональны или совпадают (для φ(fс)пр) с характеристиками напряженности принятой магнитной компоненты электромагнитного поля.

Измеряемая магнитная компонента электромагнитного поля определяется заданным расположением излучающей и приемной рамок (вертикальное или горизонтальное). Каждая из компонент, как и соответствующие им характеристики комплексного спектра сигнала, содержат в себе информацию о кажущемся сопротивлении геологической среды и связаны с ним известными (и достаточно сложными) функциональными зависимостями (см. Вешев А.В. Электропрофилирование на постоянном и переменном токе / Л.: Недра, 1980. - 392 с.; Аузин А.К. Электроразведка (спецкурс по индуктивным и радиоволновым методам рудной электроразведки) / М.: Недра, 1977. - 134 с.). Разрешая с помощью вычислителя 18 эти зависимости относительно кажущегося сопротивления среды, косвенным образом находят его искомые измеренные значения. Условиям точности, однозначности и диапазона измеряемых значений наиболее отвечают измерения кажущегося сопротивления среды по отношениям поочередно находимых модулей напряженностей вертикальной и горизонтальной магнитных компонент для вертикальной излучающей рамки (т.е. по отношениям соответствующих им приведенных модулей спектра сигнала |S(jfс)|пр) и по разности аргументов (разности фаз) φ(fс)пр этих компонент для горизонтального (под углом 45 градусов) расположения излучающей рамки. При этом отпадает необходимость точного знания коэффициента усиления приемника (одинакового для обеих измеряемых компонент) и вносимых им фазовых сдвигов сигналов.

Значения используемых частот электромагнитного поля, на которых проводят измерения, и их диапазон зависят от свойств исследуемых геологических сред - проводящие, непроводящие, магнитные, немагнитные - и от совместно или раздельно решаемых задач профилирования и/или зондирования.

В вычислитель 18 приемника 2 электромагнитного поля вводят необходимое для расчета кажущегося сопротивления геологической среды расстояние между излучающей 9 и приемной 12 рамками, а также их географические координаты, получаемые путем позиционирования их местоположения с помощью навигационного приемника или иных средств.

Посредством программного обеспечения вычислителя 18 выявляют характер изменения кажущегося сопротивления среды по профилю и по глубине частотных разрезов и осуществляют его геофизическую интерпретацию, проводят электронное картографирование.

Возможно также применение в генераторе 1 электромагнитного поля и в приемнике 2 электромагнитного поля комбинированных (вертикальной и горизонтальной) рамок, что позволяет использовать электронные средства переключения (коммутации) их, существенно сокращающие время на проведение измерений.

Для проведения исследований обычно необходимы два человека. Один (оператор) работает с приемником 2 электромагнитного поля и входящей в него приемной рамкой 12, последовательно перемещая их из одной точки поверхности исследуемого участка в другую. Другой (помощник) имеет дело с генератором 1 электромагнитного поля и входящей в него излучающей рамкой 9. При дистанционном управлении генератором 1 электромагнитного поля со стороны измерительного приемника 2 электромагнитного поля значения рабочих частот и напряженностей электромагнитного поля генератора 1, а также необходимое расположение излучающей рамки 9 вводятся с клавиатуры блока 19 клавиатуры и дисплея приемника 2 электромагнитного поля в микроконтроллер 17, которые кодируются и через передающий блок 22 с передающей антенной радиоканала синхронизации 3 передаются в приемный блок 23 с приемной антенной на стороне генератора 1 электромагнитного поля. Несущее высокочастотное колебание поступает в передающий блок 22 с передающей антенной с синхронизатора 21. По истечении определенного времени, необходимого на настройку генератора 1 электромагнитного поля, автоматически или по команде помощника начинаются генерация электромагнитного поля и его прием. По истечении задержки на время переходных процессов в приемнике 2 электромагнитного поля считывается оцифрованная реализация принятого им сигнала и выполняются измерения. Совместная работа генератора 1 электромагнитного поля и приемника 2 электромагнитного поля осуществляется в соответствии с временной диаграммой, записанной в памяти микроконтроллера 17. Действия оператора и помощника дополнительно согласуются также с помощью переговорных средств связи.

Преимущества заявляемого изобретения (повышение точности, достоверности и информативности измерений кажущегося сопротивления геологической среды и результатов их геофизической интерпретации) достигаются прежде всего за счет измерения с высокой точностью спектральных характеристик сигналов, соответствующих измеряемым магнитным компонентам принятого электромагнитного поля. Такие измерения обеспечиваются в приемнике 2 электромагнитного поля введением управляемого синтезатора частот 20 и вычислителя 18. Последнее обусловлено недостаточными для спектральных измерений вычислительными возможностями микроконтроллеров, ориентированных преимущественно на задачи управления. При выполнении измерений с помощью микроконтроллера используют упрощенные измерительные алгоритмы, например оценку амплитуды сигнала по его средневыпрямленному значению, и приближенные методы вычисления кажущегося сопротивления геологической среды, включающие табулирование и интерполяцию связывающих их сложных функциональных зависимостей, что еще требует и наличия большого объема памяти. В результате погрешности микроконтроллерных амплитудных измерений кажущегося сопротивления геологической среды достигают 10% и более, особенно при малых отношениях сигнал-шум, реально имеющих место при геофизических исследованиях.

При спектральных измерениях можно управлять точностью измерения в достаточно больших пределах путем выбора числа выборок сигнала, вида весовой функции и числа циклов усреднения, обнаруживать и компенсировать влияние помех и т.д.

Сопоставление значений кажущегося сопротивления геологической среды, полученных разными методами, повышает достоверность измерений и результатов их последующей геофизической интерпретации.

Совместное использование фазовых методов позволяет дополнительно выявить магнитные аномалии геологической среды, что также повышает информативность измерений и результатов их последующей геофизической интерпретации.

Использование навигационного приемника для позиционирования местоположения излучающей и приемной рамок и измерения расстояния между ними способствуют повышению точности измерения кажущегося сопротивления геологической среды и расширяет возможности вторичной обработки результатов исследования, включая электронное картографирование.

Введение в приемник 2 электромагнитного поля усилителя промежуточной частоты 15 с автоматической регулировкой усиления расширяет динамический диапазон измеряемых сигналов, что, как и повышение точности измерения, способствует увеличению глубинности проводимых исследований без увеличения выходной мощности генератора 1 электромагнитного поля.

Все блоки устройства, осуществляющего заявляемый способ геоэлектроразведки, в том числе и вновь вводимые, выполняются на основе стандартных технических средств или типовых инженерных решений. В частности, для реализации смесителя 14 и усилителя промежуточной частоты 15 могут быть использованы перспективные программируемые аналоговые интегральные схемы (ПАИС) компании Anadigm. В управляемом синтезаторе частот 20 формирование гармонического сигнала с частотой гетеродина может быть обеспечено с помощью интегральной микросхемы прямого цифрового синтеза AD 9832 или AD 9851 и др., а формирование импульсных сигналов, выводимых на микроконтроллер 17 и аналого-цифровой преобразователь 16, - с помощью цифровых интегральных микросхем делителей частоты опорного сигнала, поступающего с синхронизатора 21.

В качестве вычислителя 18 можно использовать портативные компьютеры для промышленных и полевых применений, например GETAC M230N, GETAC A790, GETAC B300 или промышленные защищенные карманные персональные компьютеры (КПК) с встроенным навигационным приемником GPS, например GETAC PS535F или «Кулон».

1. Способ геоэлектроразведки, согласно которому в одной из точек поверхности исследуемого участка геологической среды генератором электромагнитного поля с рамкой, располагаемой поочередно вертикально и горизонтально, излучают электромагнитное поле изменяемой частоты, в отстоящих друг от друга и от генератора точках поверхности приемником электромагнитного поля с рамкой, располагаемой поочередно вертикально и горизонтально, принимают электромагнитное поле, выявляют характер изменения кажущегося сопротивления геологической среды вдоль профиля и по глубине частотных разрезов и осуществляют его геофизическую интерпретацию, отличающийся тем, что значения кажущегося сопротивления геологической среды находят по измеряемым комплексным спектрам сигнала, характеризующего напряженность компонент принятого электромагнитного поля для всех используемых частот.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что местоположение излучающей рамки и приемной рамки позиционируют с помощью навигационного приемника.

3. Устройство для геоэлектроразведки, содержащее генератор электромагнитного поля, в состав которого входят синхронизатор, последовательно включенные микроконтроллер, управляемый синтезатор частот, усилитель мощности и излучающая рамка, установленная с возможностью поочередного вертикального и горизонтального расположения, блок клавиатуры и дисплея, подключенный к входу/выходу микроконтроллера, аккумулятор с преобразователем напряжения, соединенным с питающим входом усилителя мощности, приемник электромагнитного поля, в состав которого входят синхронизатор, последовательно включенные приемная рамка, установленная с возможностью поочередного вертикального и горизонтального расположения, предварительный усилитель и смеситель, микроконтроллер, блок клавиатуры и дисплея, соединенный с входом/выходом микроконтроллера, аналого-цифровой преобразователь, соединенный с входом микроконтроллера, а также радиоканал синхронизации, включающий в себя передающий блок с передающей антенной, соединенный с выходом синхронизатора приемника электромагнитного поля, и приемный блок с приемной антенной, соединенный с входом синхронизатора генератора электромагнитного поля, отличающееся тем, что в генераторе электромагнитного поля микроконтроллер соединен с входом управления усилителя мощности и дополнительными выходами управляемого синтезатора частот и приемного блока радиоканала синхронизации, а в приемник электромагнитного поля дополнительно введены управляемый синтезатор частот, соединенный входом с дополнительным выходом синхронизатора, а выходами - со вторым входом смесителя, с тактирующим входом аналого-цифрового преобразователя и с тактирующим и управляющим входами микроконтроллера, усилитель промежуточной частоты, соединенный с выходом смесителя и сигнальным входом аналого-цифрового преобразователя, и вычислитель, подключенный к одному из выходов микроконтроллера, соединенного другими выходами с входами управления усилителя промежуточной частоты, аналого-цифрового преобразователя, управляемого синтезатора частот и передающего блока радиоканала синхронизации.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что вычислитель выполнен с возможностью ввода географических координат излучающей и приемной рамок, полученных с помощью навигационного приемника или иных средств.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к геофизическим измерениям, выполняемым в море (4) над морским дном (1) с пластами (3) породы, имеющими относительно низкое удельное сопротивление, для обнаружения возможной нижележащей нефтегазоносной породы-коллектора (2), имеющей относительно высокое удельное сопротивление.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при электромагнитном зондировании верхней части геологического разреза. .

Изобретение относится к области подповерхностной радиолокации, а именно к устройствам определения расположения и формы неоднородностей и включений в конденсированных средах.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а именно к устройствам, предназначенным для обнаружения инородных образований в почве, а конкретно мин, в частности противопехотных.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для морской электромагнитной разведки углеводородных коллекторов. .

Изобретение относится к геофизике, в частности к устройствам геоэлектроразведки с использованием электромагнитных волн высокой частоты, и может быть использовано при разведке полезных ископаемых, а также для поиска инженерных коммуникаций и других скрытых неоднородностей в подповерхностном слое земной поверхности.

Изобретение относится к мониторингу природных сред и предназначено для определения состояния ионосферы. .

Изобретение относится к радиотехническим комплексам сверхнизких и крайне низких частот и может быть использовано для передачи сигналов на глубокопогруженные и удаленные объекты.

Изобретение относится к области подповерхностной радиолокации, а именно к устройствам определения расположения и формы неоднородностей и включений в конденсированных средах

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в области сейсмологии и геоэлектричества и может быть использовано для прогнозирования землетрясений

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для зондирования многолетнемерзлых пород с целью изучения их строения и свойств

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для исследования подповерхностных структур

Использование: для детектирования электромагнитного излучения. Сущность: заключается в том, что быстродействующая и миниатюрная система детектирования, в частности, электромагнитного излучения в гигагерцовом и терагерцовом диапазонах содержит полупроводниковую структуру, имеющую двумерный слой носителей заряда или квазидвумерный слой носителей заряда с включенным одним дефектом или многочисленными дефектами, по меньшей мере первый и второй контакты для слоя носителей заряда и устройство для измерения фотоэлектродвижущей силы между первым и вторым контактами. Работа системы согласно различным осуществлениям основана на резонансном возбуждении плазменных волн в полупроводниковой структуре. Технический результат: обеспечение возможности детектирования электромагнитного излучения в гигагерцовом и терагерцовом диапазонах посредством быстродействующей и миниатюрной системы детектирования. 2 н. и 34 з.п. ф-лы, 32 ил.

Использование: изобретение относится к области техники, занимающейся подповерхностной радиолокацией объектов. Сущность изобретения заключается в зондировании среды сверхнизкочастотными гармоническими электромагнитными колебаниями. При этом производят периодическое переключение антенны с генератора на приемник таким образом, что в моменты подключения генератора приемник отключен, а в моменты отключения генератора антенна соединена с приемником. Частота генератора равна единицам, десяткам, сотням или тысячам Гц. Частота коммутации в десять и более раз превышает частоту генератора и кратна ей. Периодическое включение, отключение генератора и приемника приводит к излучению разрывных колебаний и приему отраженных от зондируемого объекта колебаний в моменты времени, когда нет излучения. Принятый сигнал отфильтровывается на частоте генератора и восстанавливается его гармоническая часть, далее сравнивается по фазе с исходным сигналом генератора. Разность фаз содержит информацию о расстоянии до объекта. Технический результат: обеспечение глубины зондирования в сотни и тысячи метров, возможность применения одной антенны для излучения и приема зондирующих сигналов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для поиска засыпанных биообъектов или их останков. Заявлен способ обнаружения местонахождения засыпанных биообъектов или их останков и устройство для его осуществления. Устройство содержит сканирующий блок и приемопередатчик. Сканирующий блок содержит задающий генератор 1, усилитель 2 мощности, циркулятор 3, приемопередающую антенну 4, вибраторную антенну 4.1, рамочную антенну 4.2, усилители 5 и 29 высокой частоты, фазовые детекторы 6 и 37, компьютер 7, гетеродин 8, смесители 9 и 11, усилитель 10 первой промежуточной частоты, усилитель 12 второй промежуточной частоты, коррелятор 19, перемножитель 20, фильтр 21 нижних частот, усилитель 22, блок 23 регулируемой задержки, индикатор 24 дальности, редуктор 25, платформу 26, указатель 27 угла, сумматор 28, амплитудные детекторы 30 и 31, блок 32 деления, пороговый блок 33, ключи 34 и 35, дифференциатор 36, блок 38 управления диаграммой направленности, блок 39 формирования управляющего напряжения, мотор 40. Приемопередающий блок содержит пьезокристалл 13, микрополосковую антенну 14, электроды 15, шины 16 и 17, набор отражателей 18. Технический результат - повышение точности определения местонахождения засыпанных биообъектов или их останков. 2 н.п.ф-лы, 10 ил.

Предлагаемое устройство относится к контрольно-поисковым средствам, а именно к устройствам обнаружения местоположения людей, оказавшихся под завалами, образовавшимися в результате стихийного (землетрясения, торнадо, цунами и др.) или иного бедствия, и поиска взрывчатых и наркотических веществ, и может быть использовано при техногенных авариях, природных катастрофах, террористических актах и при предотвращении опасных для населения акций. Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности приема и демодуляции сложных сигналов с фазовой манипуляцией путем подавления узкополосных помех. Устройство обнаружения людей под завалами и поиска взрывчатых и наркотических веществ содержит одетый на служебную собаку 1 ошейник 2, мобильный первичный преобразователь 3 и вторичный преобразователь 12. Первичный преобразователь 3 содержит тактильные сенсоры 4.1 и 4.2, коммутатор 5, усилитель 6, модулятор 7, радиопередатчик 8, источник 9 питания, световой 10 и звуковой 11 маячки, задающий генератор 18, фазовый манипулятор 19, триггер 17, однополярный вентиль 20, интегратор 21, пороговый блок 22, ключ 23, усилитель 24 мощности и передающую антенну 25. Вторичный преобразователь 12 содержит вибраторную антенну 26, рамочную антенну 27, усилители 28 и 29 высокой частоты, амплитудные детекторы 30 и 31, блок 32 деления, пороговый блок 33, ключ 15, демодуляторы 14 и 44, перемножители 34, 35, 38 и 39, узкополосные фильтры 36 и 40, фильтры 37 и 41 нижних частот, фазоинверторы 42 и 43, блок 45 вычитания и регистратор 16. 7 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для определения электрофизических параметров объектов, с которыми пространственно связаны месторождения полезных ископаемых в условиях техногенной инфраструктуры, построенной с применением металлоконструкций. Заявлен способ геоэлектроразведки в условиях техногенной инфраструктуры, в котором дополнительно выявляют находящиеся вблизи источников и приемных датчиков базовой системы наблюдений поверхностные и подземные токопроводящие техногенные промышленные и бытовые объекты, которые могут создать искажающее влияние на электромагнитное поле от поисковых объектов вблизи приемных датчиков. Устанавливают их плановое геодезическое положение относительно фактического положения источников и приемных датчиков базовой системы наблюдений и электрофизические параметры. По установленным параметрам для всех приемных датчиков определяют значения компонент электромагнитного поля от каждого установленного техногенного объекта, находят разностный сигнал между измеренными и расчетными электромагнитными сигналами на исследуемой площади. Проводят интерпретацию разностных сигналов для всей совокупности точек системы наблюдений, по результатам которой судят о строении и электрофизических параметрах исследуемой среды. Технический результат изобретения - повышение точности разведочных данных. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области противодействия терроризму и может быть использовано в системах защиты объектов. Устройство обнаружения носимых осколочных взрывных устройств содержит СВЧ передающее устройство с частотой f1, СВЧ передающее устройство с частотой f2, СВЧ приемное устройство комбинационных частот второго порядка, СВЧ приемное устройство комбинационных частот третьего порядка. Дополнительно в устройство введены блоки измеритель отношения амплитуд сигналов комбинационных частот второго и третьего порядка, регистратор низкочастотного контактного шума и регистратор периодической инфразвуковой составляющей. Изобретение позволяет повысить дальность обнаружения осколочных взрывных устройств на фоне помех от электронных компонентов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх