Способ определения места землетрясения с борта космического аппарата



Способ определения места землетрясения с борта космического аппарата
Способ определения места землетрясения с борта космического аппарата
Способ определения места землетрясения с борта космического аппарата
Способ определения места землетрясения с борта космического аппарата
Способ определения места землетрясения с борта космического аппарата

 


Владельцы патента RU 2611595:

ОО Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы (RU)

Изобретение относится к области космических исследований и может быть использовано для определения места готовящегося землетрясения. Сущность: регистрируют низкочастотное электромагнитное излучение. По превышению интенсивности излучения фонового уровня судят о местоположении эпицентра землетрясения. В момент превышения интенсивностью низкочастотного излучения фонового уровня дополнительно сканируют с борта космического аппарата участки подстилающей земной поверхности в рентгеновском диапазоне спектра. По наличию и размерам участка земной поверхности, характеризующегося интенсивностью рентгеновского излучения с энергией 2-25 КэВ, превышающей фоновое значение не менее чем на 20 стандартных отклонений, уточняют местоположение эпицентра землетрясения. Причем низкочастотное электромагнитное излучение принимают на три антенны, размещенные на космическом аппарате в виде геометрического прямого угла. При этом в вершине угла помещают антенну первого приемного канала, общую для антенн второго и третьего приемных каналов, размещенных в азимутальной и угломестной плоскостях соответственно. Преобразуют принимаемое низкочастотное излучение по частоте с использованием двух гетеродинов, частоты которых разносят на удвоенное значение промежуточной частоты и выбирают симметричными относительно несущей частоты низкочастотного излучения. Выделяют в трех приемных каналах напряжения промежуточной частоты. Перемножают между собой напряжения гетеродинов, напряжения промежуточной частоты первого и второго, первого и третьего каналов. Выделяют узкополосные напряжения на частоте, равной разности частот гетеродинов. Осуществляют корреляционную обработку напряжений промежуточной частоты первого и второго, первого и третьего приемных каналов. Сравнивают напряжения, пропорциональные полученным корреляционным функциям, с пороговыми напряжениями и в случае их превышения пороговых напряжений измеряют разности фаз между полученными узкополосными напряжениями на частоте, равной разности частот гетеродинов. По значению разности фаз определяют направления на эпицентр ожидаемого землетрясения в азимутальной и угломестной плоскостях. Причем частоту первого гетеродина используют для преобразования по частоте низкочастотного излучения, принимаемого по первому каналу. Частоту второго гетеродина используют для преобразования по частоте низкочастотных излучений, принимаемых по второму и третьему каналам. Дополнительно используют третью измерительную базу, образованную второй и третьей приемными антеннами и расположенную в гипотенузной плоскости. Тремя измерительными базами образуют прямоугольный треугольник. Перемножают между собой напряжения промежуточной частоты второго и третьего приемных каналов. Выделяют узкополосное напряжение на частоте, равной разности частот гетеродинов. Осуществляют корреляционную обработку напряжений промежуточной частоты второго и третьего приемных каналов. Сравнивают напряжения, пропорциональные полученным корреляционным функциям, с пороговыми напряжениями и в случае их превышения пороговых напряжений измеряют разность фаз между полученными узкополосными напряжениями на частоте, равной разности частот гетеродинов. По значению разности фаз определяют направление на эпицентр ожидаемого землетрясения в гипотенузной плоскости. По измеренным значениям азимута, угла места и угла ориентации определяют место эпицентра ожидаемого землетрясения. Технический результат: повышение точности определения местоположения эпицентра ожидаемого землетрясения. 7 ил.

 

Предлагаемый способ относится к области космических физико-технических исследований и может быть использован для прогноза сейсмической активности Земли.

Известны способы определения места землетрясения с борта космического аппарата (патенты РФ №№2.045.086, 2.172.968, 2.205.431, 2.263.334; патент США; 4.884.030; Чмырев В.М. и др. Электрические поля и гидромагнитные волны в ионосфере над очагом землетрясения. Геомагнетизм и аэрономия, 1986, т. 26, №6, с. 1020-1022 и другие).

Из известных способов наиболее близким к предлагаемому является «Способ определения места землетрясения с борта космического аппарата» (патент РФ №2.263.334, G01V 9/00, 2004), который и выбран в качестве прототипа.

Известный способ обеспечивает регистрацию низкочастотного электромагнитного излучения. По превышению интенсивности излучения долевого уровня судят о местоположении эпицентра землетрясения. В момент превышения интенсивности низкочастотного излучения фонового уровня дополнительно сканируют с борта космического аппарата участки подстилающей земной поверхности в рентгеновском диапазоне спектра. Уточняют местоположение эпицентра землетрясения посредством определения направления на эпицентр ожидаемого землетрясения в азимутальной и угломестной плоскостях.

Однако потенциальные возможности известного способа используются не в полной мере. Использование третьей измерительной базы, расположенной в гипотенузной плоскости, позволяет определить угол ориентации Ψ на эпицентр ожидаемого землетрясения. Измерив три угла: азимут α, угол места β и угол ориентации Ψ и использовав корреляционную обработку принимаемых низкочастотных излучений, можно точно и однозначно определить местоположение эпицентра ожидаемого землетрясения.

Технической задачей изобретения является точное и однозначное определение местоположения эпицентра ожидаемого землетрясения с борта космического аппарата путем использования трех измерительных баз, расположенных в азимутальной угломестной и гипотенузной плоскостях соответственно, и корреляционной обработки принимаемых низкочастотных излучений.

Поставленная задача решается тем, что согласно способу определения места землетрясения с борта космического аппарата, включающего регистрацию низкочастотного электромагнитного излучения и суждение по превышению интенсивностью излучения фонового уровня о местоположении эпицентра землетрясения, при этом в момент превышения интенсивностью низкочастотного излучения фонового уровня дополнительно сканируют с борта космического аппарата участки подстилающей земной поверхности в рентгеновском диапазоне спектра и по наличию и размерам участка земной поверхности, характеризующегося интенсивностью рентгеновского излучения с энергией 2-25 КэВ, превышающей фоновое значение не менее чем на 20 стандартных отклонений, уточняют местоположение эпицентра землетрясения, низкочастотное электромагнитное излучение принимают на три антенны, размещенные на космическом аппарате в виде геометрического прямого угла, в вершине которого помещают антенну первого приемного канала, общую для антенн второго и третьего приемных каналов, размещенных в азимутальной и угломестной плоскостях соответственно, преобразуют принимаемое низкочастотное излучение по частоте с использованием двух гетеродинов, частоты которых разносят на удвоенное значение промежуточной частоты

fГ2-fГ1=2fup

и выбирают симметричными относительно несущей частоты fc низкочастотного излучения

fc-fГ1-fГ2-fc=fup

выделяют в трех приемных каналах напряжения промежуточной частоты, перемножают между собой напряжения гетеродинов, напряжения промежуточной частоты первого и второго, первого и третьего приемных каналов, выделяют узкополосные напряжения на частоте, равной разности частот гетеродинов, осуществляют корреляционную обработку напряжений промежуточной частоты первого и второго, первого и третьего приемных «каналов, сравнивают напряжения, пропорциональные полученным корреляционным функциям, с пороговыми напряжениями и в случае их превышения измеряют разности фаз между полученными узкополосными напряжениями на частоте, равной разности частот гетеродинов, по значению которых определяют направления на эпицентр ожидаемого землетрясения, в которых определяют направления на эпицентр ожидаемого землетрясения в азимутальной и угломестной плоскостях, причем частоту fГ1 первого гетеродина используют для преобразования по частоте низкочастотного излучения, принимаемого по первому каналу, а частоту fГ2 второго гетеродина используют для преобразования по частоте низкочастотных излучений, принимаемых по второму и третьему каналам,

отличается от ближайшего аналога тем, что используют третью измерительную базу, образованную второй и третьей приемными антеннами и расположенную в гипотенузной плоскости, тремя измерительными базами образуют прямоугольный треугольник, перемножают между собой напряжения промежуточной частоты второго и третьего приемных каналов, выделяют узкополосное напряжение на частоте, равной разности частот гетеродинов, осуществляют корреляционную обработку напряжений промежуточной частоты второго и третьего приемных каналов, сравнивают напряжения, пропорциональные полученным корреляционным функциям, с пороговыми напряжениями и в случае их превышения измеряют разность фаз между полученными узкополосными напряжениями на частоте, равной разности частот гетеродинов, по значению которой определяют направление на эпицентр ожидаемого землетрясения в гипотенузной плоскости, по измеренным значениям азимута α, угла места β и угла ориентации Ψ точно и однозначно определяют место эпицентра ожидаемого землетрясения.

Предлагаемый способ включает регистрацию ОНЧ-излучения аппаратурой КА. Для повышения точности определения эпицентра ожидаемого землетрясения измеряют разности фаз в азимутальной, угломестной и гипотенузной плоскостях (фиг. 6):

,

,

,

где d1, d2, d3 - измерительные базы; λ - длина волны; α, β, Ψ - азимут, угол места и угол ориентации эпицентра ожидаемого землетрясения.

Однако фазовому методу пеленгации эпицентра землетрясения свойственно противоречие между требованиями повышения точности и устранения неоднозначности фазовых измерений. Действительно, согласно вышеприведенным формулам для повышения точности пеленгации эпицентра ожидаемого землетрясения необходимо увеличить относительные размеры баз d1/λ, d2/λ и d3/λ, превосходят значения 2π, т.е. наступает неоднозначность отчета угловых координат α, β и Ψ. Для устранения указанной неоднозначности используют корреляционную обработку принимаемых по трем каналам низкочастотных электромагнитных излучений. При этом для преобразования по частоте принимаемых низкочастотных электромагнитных излучений используют два гетеродина, частоты fГ1 и fГ2 которых разносят на удвоенное значение промежуточной частоты

fГ2-fГ1=2fup

и выбирают симметричными относительно несущей частоты fc низкочастотного излучения (фиг. 5)

fc-fГ1=fГ2-fc=fup.

Это обстоятельство приводит к удвоению числа дополнительных каналов приема, но создает благоприятные условия для их подавления корреляционной обработкой принимаемых низкочастотных излучений.

В предлагаемом способе, так же как и в прототипе, дополнительно сканируют с борта КА в рентгеновском диапазоне спектра участки подстилающей земной поверхности, регистрируют в верхней атмосфере образование фотонов при взаимодействии с атмосферой потоков электронов, высыпающихся из внутреннего радиационного пояса под воздействием ОНЧ-излучения, и по наличию и размерам участка подстилающей земной поверхности, характеризующегося интенсивностью рентгеновского излучения с E=2-25 КэВ, превышающей фоновое значение не менее чем на 20 стандартных отклонений, уточняют местоположение эпицентра ожидаемого землетрясения.

Новые отличительные операции предлагаемого способа обеспечивают тонкую и однозначную пеленгацию эпицентра ожидаемого землетрясения и повышение помехоустойчивости приемника ОНЧ-излучения.

Достигается это следующим образом.

Распространяясь от Земли и достигая L-оболочек, ОНЧ-излучение эффективно рассеивает электроны с энергиями порядка 30 КэВ - 1 МэВ, которые, попадая сверху из радиационного пояса, поглощаются атмосферой на высотах 70-100 км. Энергетический эквивалент потока при этом достигает 0,1 эрг/см2⋅с. При этом основным процессом взаимодействия с воздухом является ионизация атомов. Но, как следует из рассмотрения сечений взаимодействия, существует вероятность порядка 10-4 образования фотона тормозным излучением. При данном механизме примерно в половине случаев образуется фотон с энергией, сравнимой с энергией электрона, т.е. в районе 10-30 КэВ, и примерно половина таких фотонов, двигаясь вверх, не поглотится атмосферой.

Энергия электрона в 30 КэВ соответствует 5-10-8 эрг и поток частиц составляет 2-106 см-2⋅c-1. Если район генерации ОНЧ-излучения ограничен на Земле областью размерами в 100 км, то светимость в рентгеновском диапазоне слоя, где происходит поглощение электронов, составляет

E=0,1⋅(5⋅10-8)-1⋅104 фотонов/с.

На высоте орбиты в 300 км поток фотонов будет составлять

E=0,25⋅2⋅1016/(4πR)2=2 фотона/см2,

где R=200 км.

Предположим, что на спутнике установлен пропорциональный счетчик площадью 100 см, регистрирующий рентгеновские фотоны с эффективностью 0,5. Его собственный фон, остающийся после селекции заряженных частиц, равен примерно 2 ими/см2⋅с. Прибор пролетает область высыпания электронов примерно за 10 с. В таком случае от фона будет накоплено 2000 ими, а от излучающей области 1000 ими, что составляет 20 стандартных отклонений и представляет вполне регистрируемую величину.

Следовательно, по изображению подстилающей поверхности в рентгеновском диапазоне по параметрам яркого пятна (размеры, спектр, поведение во времени) распознается зона готовящегося землетрясения.

Кроме того, в этом случае повышается надежность контроля готовящегося землетрясения с борта КА.

Предлагаемый способ иллюстрируется фиг. 1-7. На фиг. 1 обозначены Земля 1, область 2 (≈100 км) образования напряжений в земной коре;

образование 3 ОНЧ-излучения, траектория 4 полета КА, поле зрения 5 рентгеновского датчика; КА 6, внутренний радиационный пояс 7; траектория 8 движения электронов по магнитным силовым линиям; высыпание электронов 9 под воздействием ОНЧ-излучения; образование фотонов 10 при взаимодействии потоков электронов с атмосферой на высоте 70-100 км; атмосфера 11.

Возможность идентификации зоны готовящегося землетрясения иллюстрируется фиг. 2 и 3. На фиг. 2 обозначены: зона 12 готовящегося землетрясения, трасса 13 KA, проходящая над очагом готовящегося землетрясения, трассы 14 и 15 KA, проходящие вблизи очага готовящегося землетрясения.

На фиг. 3 показаны в зависимости от времени интенсивности потока, регистрируемого рентгеновским детектором с полем зрения ≈10° в диапазоне 2-25 КэВ при полете КА над очагом готовящегося землетрясения (зависимость 16) и вблизи очага готовящегося землетрясения (зависимости 17 и 18). Время соответствует полету КА на минимальном удалении от эпицентра готовящегося землетрясения.

Предлагаемый способ может быть реализован с помощью известных средств. Для регистрации ОНЧ-излучения может использоваться приемный ОНЧ-комплекс, включающий в свой состав:

- трехкомпонентные ОНЧ-детекторы магнитного поля (типа МДП-3);

- шестикомпонентный приемник-анализатор (типа АНЧ-6);

- приемник ОНЧ-сигналов, измеряющий амплитуду и фазу СДВ радиопередатчиков (типа ПОНЧ-6);

- микропроцессор-анализатор (типа МА-2);

- приемник-пеленгатор ОНЧ-сигналов.

В качестве КА могут использоваться существующие орбитальные комплексы, перспективные комплексы типа УКП, выводимые на геостационарные орбиты, и другие аппараты.

Для сканирования с борта КА участков земной поверхности могут использоваться системы управления типа «Дельта», «Чайка», устанавливаемые на ОС «Салют» и других КА.

Для регистрации фотонов в рентгеновском диапазоне может использоваться аппаратура типа СКР, установленная на КА «Астрон», либо «Барс», а также радиотелеметрическая система типа БР 9 ЦУ.

На фиг. 4 изображена структурная схема приемника-пеленгатора. Частотная диаграмма, поясняющая образование дополнительных каналов приема, представлена на фиг. 5. Взаимное расположение приемных антенн показано на фиг. 6, геометрическая схема расположения КА и эпицентра 12 ожидаемого землетрясения показана на фиг. 7. Приемник-пеленгатор содержит приемные антенны 19, 20 и 21, гетеродины 22 и 23, смесители 24, 25 и 26, усилители 29, 30 и 31 промежуточной частоты, перемножители 27, 32, 33 и 51 узкоплосные фильтры 28, 34, 35 и 52, блоки корреляторов 36, 37 и 49, пороговые блоки 38, 39, 42, 43, 50 и 54, ключи 40, 41, 44, 45, 53 и 55, фазовые детекторы 46, 47 и 56, блок 48 регистрации.

Принимаемые низкочастотные электромагнитные излучения:

i1(t)=У1⋅cos [2π(fc±Δf)t+ϕ1]

i2(t)=У2⋅cos[2π(fc±Δf)t+ϕ2]

i3(t)=У3⋅cos[2π(fc±Δf)t+ϕ3], 0≤t≤Tc

где У1, У2, У3 - интенсивности излучения;

fc, ϕ1, ϕ2, ϕ3, Tc - несущая частота, начальные фазы и длительность излучения;

±Δf - нестабильность несущей частоты, вызванная эффектом Доплера и другими дестабилизирующими факторами,

с выходов приемных антенн 19, 20 и 21 поступают на первые входы смесителей 24, 25 и 26 соответственно, на вторые входы которых подаются напряжения гетеродинов 22 и 23:

uГ1(t)=υГ1⋅cos(2πfГ1t+ϕГ1),

uГ2(t)=υГ2⋅cos(2πfГ2t+ϕГ2),

Причем частоты fГ1 и fГ2 гетеродинов 22 и 23 разнесены на удвоенное

fГ2-fГ1=2fup

и выбраны симметричными относительно несущей частоты fc (фиг. 5)

fc-fГ1=fГ2-fc=fup.

На выходах смесителей 24, 25 и 26 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 29, 30 и 31 выделяются напряжения промежуточной (разностной) частоты:

uup1(t)=νпр1⋅cos[2π(fup±Δf)t+ϕup1],

uup2(t)=νпр2⋅cos[2π(fup±Δf)t+ϕup2],

uup3(t)=νпр3⋅cos[2π(fup±Δf)t+ϕup3], 0≤t≤Tc,

где

;

;

K - коэффициент передачи смесителей;

fup=fc-fГ1=fГ2-fc - промежуточная частота;

ϕпр11Г1; ϕпр22Г2; ϕпр33Г3,

которые поступают на входы перемножителей 32, 33 и 51. На выходах последних образуются напряжения:

U1(t)=V1⋅cos[2π(fГ2-fГ1)t+ϕГ+Δϕ1],

U2(t)=V2⋅cos[2π(fГ2-fГ1)t+ϕГ+Δϕ2],

U3(t)=V3⋅cos[2π(fГ2-fГ1)t+ϕГ+Δϕ3], 0≤t≤Tc,

где

;

;

;

K2 - коэффициент передачи перемножителей;

ϕcГ2Г1;

;

;

,

которые выделяются узкополосными фильтрами 34, 35 и 52 соответственно.

Напряжения UГ1(t) и UГ2(t) со вторых выходов гетеродинов 22 и 23 подаются на входы перемножителя 27, на выходе которого образуется напряжение

UГ(t)=VГ⋅cos[2π(fГ2-fГ1)t+ϕГ],

где

;

fГ2-fГ1=2fпр

ϕГГ2Г1,

которое выделяется узкополосным фильтром 28.

Напряжения Uпр1(t) и Uпр2(t), Uпр1(t) и Uпр3(t), Uпр2(t) и Uпр3(t) одновременно поступают на два входа блоков 36, 37 и 49 корреляторов, на первом выходе которых формируются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R1(τ), R2(τ) и R3(τ). Указанные напряжения сравниваются с пороговым напряжением Vпор1 в пороговых блоках 38, 39 и 50. Пороговый уровень Vпор1 превышается только при истинных азимуте αи, угле места βи и угле ориентации Ψи. При превышении порогового напряжения Vпор1 в пороговых блоках 38, 39 и 50 формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 40, 41 и 53, открывая их. В исходном состоянии ключ 40, 41, 44, 45, 53 и 55 всегда закрыты.

На вторых выходах блоков 36, 37 и 49 корреляторов формируются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R4(τ), R5(τ) и R6(τ). Указанные напряжения сравниваются с пороговым напряжением Vпор2 в пороговых блоках 42, 43 и 54.

Так как канальные напряжения Uпр1(t) и Uпр2(t), Uпр1(t) и Uпр3(t), Uпр2(t) и Uпр3(t) образуются одним и тем же низкочастотным электромагнитным излучением, принимаемым по основному каналу на частоте fc, то между указанными канальными напряжениями существует сильная корреляционная связь. Выходные напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R4(τ), R5(τ) и R6(τ), превышают пороговый уровень Vпор2(t) в пороговых блоках 42, 43 и 54. В последних формируются постоянные напряжения, которые поступают на управляющие входы ключей 44, 45 и 55, открывая их.

При этом напряжение U1(t), U2(t) и U3(t) с выходов узкополосных фильтров 34, 35 и 52 через открытые ключи 40, 41, 44, 45, 53 и 55 поступает на первые входы фазовых детекторов 46, 47 и 56 соответственно, на вторые входы которых подается напряжение UГ(t) с выхода узкополосного фильтра 28. На выходах фазовых детекторов 46, 47 и 56 образуются низкочастотные напряжения:

UH1(α)=VH1⋅cosΔϕ1,

UH2(α)=VH2⋅cosΔϕ2,

UH3(α)=VH3⋅cosΔϕ3,

где

;

;

;

K3 - коэффициент передачи фазовых детекторов;

Пропорциональные фазовым сдвигам Δϕ1, Δϕ2 и Δϕ3.

Эти напряжения фиксируются блоком 48 регистрации.

Описанная выше работа приемника-пеленгатора соответствует случаю приема низкочастотных электромагнитных излучений по основному каналу на частоте fc (фиг. 5).

Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому зеркальному каналу на частоте f31 или по второму зеркальному каналу на частоте f32, то на вторых входах блоков корреляторов 36, 37 и 49 напряжения отсутствуют. Ключи 44, 45 и 55 не открываются, и указанные ложные сигналы (помехи) подавляются.

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые по первому комбинационному каналу на частоте fK1 или по второму комбинационному каналу на частоте fK2 или по любому другому дополнительному каналу.

Если ложные сигналы (помехи) одновременно принимаются по первому зеркальному каналу на частоте f31 и по второму зеркальному каналу на частоте f32, то на вторых выходах блоков корреляторов 36, 37 и 49 образуются напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R4(τ), R5(τ) и R6(τ). Однако ключи 44, 45 и 55 в этом случае не открываются. Это объясняется тем, что канальные напряжения образуются разными ложными сигналами (помехами), принимаемыми на разных частотах f31, и f32. Между ними существует слабая корреляционная связь; напряжения, пропорциональные корреляционным функциям R4(τ), R5(τ) и R6(τ), не превышают порогового напряжения υпор в пороговых блоках 42, 43 и 54. Ключи 44, 45 и 55 не открываются, и ложные сигналы (помехи), принимаемые одновременно по первому зеркальному каналу на частоте f31 и по второму зеркальному каналу на частоте f32, подавляются.

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые одновременно по двум или более другим дополнительным каналам.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает точное и однозначное определение местоположения эпицентра ожидаемого землетрясения с борта космического аппарата. Это достигается использованием трех измерительных баз, расположенных в азимутальной, угломестной и гипотенузной плоскостях соответственно, и корреляционной обработки принимаемых низкочастотных излучений.

Кроме того, устраняется нестабильность несущей частоты, вызванная эффектом Доплера и другими дестабилизирующими факторами.

Повышение помехоустойчивости приемного ОНЧ-комплекса достигается подавлением ложных сигналов (помех, принимаемых по дополнительным каналам), а также корреляционной обработкой принимаемых излучений.

Принцип определения местоположения эпицентра ожидаемого землетрясения и других источников радиоизлучений пассивным методом отличается новизной, оригинальностью и может найти широкое практическое применение в различных областях радиолокации и радионавигации.

Способ определения места землетрясения с борта космического аппарата, включающий регистрацию низкочастотного электромагнитного излучения и суждение по превышению интенсивностью излучения фонового уровня о местоположении эпицентра землетрясения, при этом в момент превышения интенсивностью низкочастотного излучения фонового уровня дополнительно сканируют с борта космического аппарата участки подстилающей земной поверхности в рентгеновском диапазоне спектра и по наличию и размерам участка земной поверхности, характеризующегося интенсивностью рентгеновского излучения с энергией 2-25 КэВ, превышающей фоновое значение не менее чем на 20 стандартных отклонений, уточняют местоположение эпицентра землетрясения, при этом низкочастотное электромагнитное излучение принимают на три антенны, размещенные на космическом аппарате в виде геометрического прямого угла, в вершине которого помещают антенну первого приемного канала, общую для антенн второго и третьего приемных каналов, размещенных в азимутальной и угломестной плоскостях соответственно, преобразуют принимаемое низкочастотное излучение по частоте с использованием двух гетеродинов, частоты которых разносят на удвоенное значение промежуточной частоты fг2-fг1=2fир и выбирают симметричными относительно несущей частоты fc низкочастотного излучения fc-fг1=fг2-fc=fпр, выделяют в трех приемных каналах напряжения промежуточной частоты, перемножают между собой напряжения гетеродинов, напряжения промежуточной частоты первого и второго, первого и третьего каналов, выделяют узкополосные напряжения на частоте, равной разности частот гетеродинов, осуществляют корреляционную обработку напряжений промежуточной частоты первого и второго, первого и третьего приемных каналов, сравнивают напряжения, пропорциональные полученным корреляционным функциям, с пороговыми напряжениями и, в случае их превышения, измеряют разности фаз между полученными узкополосными напряжениями на частоте, равной разности частот гетеродинов, по значению которых определяют направления на эпицентр ожидаемого землетрясения в азимутальной и угломестной плоскостях, причем частоту fГ1 первого гетеродина используют для преобразования по частоте низкочастотного излучения, принимаемого по первому каналу, а частоту fГ2 второго гетеродина используют для преобразования по частоте низкочастотных излучений, принимаемых по второму и третьему каналам, отличающийся тем, что используют третью измерительную базу, образованную второй и третьей приемными антеннами и расположенную в гипотенузной плоскости, тремя измерительными базами образуют прямоугольный треугольник, перемножают между собой напряжения промежуточной частоты второго и третьего приемных каналов, выделяют узкополосное напряжение на частоте, равной разности частот гетеродинов, осуществляют корреляционную обработку напряжений промежуточной частоты второго и третьего приемных каналов, сравнивают напряжения, пропорциональные полученным корреляционным функциям, с пороговыми напряжениями и, в случае их превышения, измеряют разность фаз между полученными узкополосными напряжениями на частоте, равной разности частот гетеродинов, по значению которой определяют направление на эпицентр ожидаемого землетрясения в гипотенузной плоскости, по измеренным значениям азимута α, угла места β и угла ориентации Ψ точно и однозначно определяют место эпицентра ожидаемого землетрясения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к морским геофизическим исследованиям и может быть использовано для выполнения съемки геомагнитного поля (ГМП) на акватории с целью обследования характерных аномалий ГМП с повышенной точностью в интересах решения конкретных прикладных задач вооруженных сил и народного хозяйства.

Изобретение относится к области подповерхностной радиолокации и может быть использовано для определения глубины залегания скрытых в грунте объектов, например инженерных коммуникаций.

Изобретение относится к радиолокационным методам и средствам обнаружения подповерхностных объектов, позволящим осуществлять поиск траектории прокладки трасс подземных трубопроводящих коммуникаций, определять их поперечный размер и глубину залегания трасс в грунте, а также обнаруживать местоположение утечек нефти и газа из магистральных подземных трубопроводов.

Изобретение относится к геофизическим исследованиям. .

Изобретение относится к решению задач обработки сигналов и изображений подповерхностной области и предназначено для определения глубины расположения объектов, скрытых для визуального наблюдения, в труднодоступных районах.
Изобретение относится к области борьбы с терроризмом техническими средствами, в частности к обезвреживанию замаскированных радиоуправляемых взрывных устройств на транспортных магистралях, и может найти широкое применение.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к радиолокационным методам и средствам неразрушающего контроля, позволяющим дистанционно осуществлять поиск траектории прокладки трасс действующих и вновь создаваемых подземных магистральных трубопроводящих коммуникаций, определять их поперечный размер и глубину залегания трасс в грунте.

Изобретение относится к геофизическим, дистанционным, поисковым методам, осуществляемым с помощью летательных аппаратов. .
Изобретение относится к геофизическим методам разведки полезных ископаемых, в частности к электрическим методам. .

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для краткосрочного прогнозирования землетрясений. Сущность: определяют пространственное положение сейсмомагнитных меридианов.

Предлагаемое техническое решение представляет собой разработку структуры и принципов эксплуатации системы дальней (просветной) акустической томографии характеристик гидрофизических и геофизических полей среды и морского дна, а также контроль их пространственно-временной динамики.

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для прогнозирования времени возникновения землетрясения. Сущность: ежесуточно забирают воду в глубинной воде Байкала и в двух самоизливающихся скважинах.

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для прогнозирования возможности сейсмического события на материковых зонах субдукции и островах.

Изобретение относится к техническим средствам обнаружения человека, определения его местоположения в контролируемой зоне по создаваемым им сейсмическим колебаниям.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для исследования подземных структур. Раскрыт способ оценивания распределений температур по геологической среде на основании трехмерной модели теплопроводности для геологического пласта.

Изобретение относится к способу и схеме обнаружения и минимизации метановой опасности в районе очистной лавы. Техническим результатом является повышение эффективности обнаружения и минимизации метановой опасности в районе очистной лавы шахты.
Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Предложен способ вибрационной сейсморазведки, основанный на возбуждении и регистрации вибрационных сейсмических колебаний и включающий в себя коррекцию возбуждаемых сигналов путем уменьшения относительной интенсивности компонент спектра для колебаний, не представляющих разведочного интереса.

Способ автоматического обнаружения морских животных, выполняемый с помощью устройства обнаружения: этап получения измерений (1) акустических сигналов, собранных с помощью, по меньшей мере, одного акустического датчика в подводной среде; по меньшей мере, одну из первой ветви (3) для обнаружения частотно-модулированных звуков и второй ветви (4) для обнаружения импульсных звуков; причем каждая ветвь содержит этап обнаружения звуков с помощью: реализации параллельно нескольких каналов обнаружения, каждый из которых имеет различное фиксированное значение, по меньшей мере, для одной степени свободы; выбора канала обнаружения, имеющего максимальное отношение сигнал/шум; и сравнения отношений сигнал/шум выбранного канала обнаружения с установленным порогом; этап (32, 42, 5) принятия решения о сигнале тревоги, указывающем на присутствие, по меньшей мере, одного морского животного, в зависимости от выходного сигнала первой ветви и/или выходного сигнала второй ветви.

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для измерения предвестников землетрясений. Сущность: система содержит множество первичных датчиков-фотометров (1) контроля оптической плотности атмосферы, функционирующих в режиме отслеживания превышения сигнала установленного порогового уровня.
Наверх