Роботизированное устройство для поиска подповерхностных объектов на основе параметрического метода

Авторы патента:

G01V1/223 - Сейсмология; сейсмическая или акустическая разведка

G01V1/02 - генерирование сейсмической энергии ( взрывные работы вообще F42; ядерные взрывы G21J)

G01S13/885 - Системы, использующие отражение или вторичное излучение радиоволн, например радарные системы. Аналогичные системы, использующие отражение или вторичное излучение волн, в которых длина волн или тип волн несущественны (с использованием акустических волн G01S 15/00; с использованием электромагнитных волн иных, чем радиоволны G01S 17/00).

G01S13/88 - радиолокационные или аналогичные системы, специально предназначенные для особого применения (G01S 13/89-G01S 13/95 имеют преимущество; электромагнитная разведка или обнаружение объектов, например обнаружение поля в ближней зоне, G01V 3/00)

Владельцы патента RU 2767158:

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

Изобретение относится к средствам поверхностной радиолокации и может быть использовано для обнаружения скрытых объектов инфраструктуры в грунте. Сущность: роботизированное устройство выполнено в виде автономного поискового аппарата (2), дистанционно управляемого по радиоканалу со станции (1) управления. Поисковый аппарат (2) содержит дистанционно управляемую ходовую часть в виде шасси с грунтозацепами на ведущих колесах (3), радиолокатор (6) в виде радиолокационной станции и бортовой компьютер (7). Грунтозацепы, расположенные на поверхности ведущих колес (3), предназначены для использования в качестве генератора сейсмических волн (4) при движении поискового аппарата (2). Радиолокатор (6) состоит из приемопередатчика с фазированной антенной решеткой, обеспечивающей с помощью бортового компьютера (7) сканирование поверхности, а также регистрацию и идентификацию подповерхностных объектов при их реакции на сейсмическое воздействие от ходовой части поискового аппарата (2). Технический результат: выполнение устройства для поиска подповерхностных объектов в виде автономного поискового аппарата и использование конструкции привода его перемещения в качестве генератора сейсмических волн, что позволяет исключить применение внешнего мощного источника сейсмоакустического сигнала. 1 ил.

Изобретение относится к области поверхностной радиолокации и может быть использовано для обнаружения скрытых объектов инфраструктуры в грунте.

Известен метод и аппаратура для детектирования мин и других искусственных объектов на основе измерения разности между излучаемой и принимаемой акустической волной с помощью микрофона, либо радиоволнового приемопередатчика (патент US 6,415,666 В1, дата публикации 09.07.2002).

Также известен метод поиска скрытых в почве объектов с помощью генерации акустических волн и регистрации амплитуды сейсмических колебаний с помощью лазерного виброметра над объектом поиска (патент US 6,081,481, дата публикации 27.06.2000).

Общими недостатками при реализации обоих известных методов являются: большие габариты аппаратуры, применение в качестве регистрирующего устройства лазерных виброметров, подверженных влиянию погодных условий и подстилающей поверхности, а также ограниченная возможность соблюдения мер безопасности по расстоянию от поискового комплекса до объекта поиска.

В качестве прототипа принято устройство для поиска мин и минных полей, используемое при реализации способов поиска скрытых объектов в земле, основанных на возбуждении сейсмоакустических и зондирующих радиолокационных сигналов, включающее генератор сейсмоакустического сигнала, смонтированный совместно с опорной плитой в санях, буксируемых базовым транспортным средством, в котором расположены компьютеризированные пульты управления, оснащенные управляющими пультами и дисплеями наблюдения. На крыше транспортного средства установлена передающая антенна. За пределы транспортного средства вынесены дистанционно управляемые малогабаритные самодвижущиеся носители поисковых элементов, соединенные с компьютеризированными пультами управления кабельными либо радиоканальными линиями передачи оперативных данных по разведке подстилающей поверхности. При этом самодвижущиеся носители поисковых элементов представляют собой группу приемников, каждый из которых снабжен антенной системой в виде поперечной рамы с установленными на ней радиолокационными датчиками считывания механических вибраций почвы и радиоволновыми датчиками определения проводимости и диэлектрической проницаемости грунта (патент РФ №2681271 С1, дата приоритета 17.05.2018, дата публикации 05.03.2019, автор Шайдуров Р.Г., RU, прототип).

Недостатками прототипа являются: необходимость использования мощного источника сейсмоакустического сигнала с силой удара до 10 т, большие габариты аппаратуры и трудозатраты при подготовке к использованию.

Технической проблемой, решаемой заявляемым изобретением, является выполнение устройства для поиска подповерхностных объектов в виде автономного поискового аппарата и использование конструкции привода его перемещения в качестве генератора сейсмических волн, что позволит исключить применение внешнего мощного источника сейсмоакустического сигнала.

Для решения технической проблемы предложено роботизированное устройство для поиска подповерхностных объектов на основе параметрического метода, характеризующееся тем, что оно выполнено в виде автономного поискового аппарата, управляемого дистанционно по радиоканалу со станции управления, при этом поисковый аппарат содержит дистанционно управляемую ходовую часть в виде шасси с грунтозацепами на ведущих колесах, радиолокатор в виде радиолокационной станции и бортовой компьютер, при этом грунтозацепы, расположенные на поверхности ведущих колес, предназначены для использования в качестве генератора сейсмических волн при движении поискового аппарата, а радиолокатор состоит из приемопередатчика с фазированной антенной решеткой, обеспечивающей с помощью бортового компьютера сканирование поверхности, а также регистрацию и идентификацию подповерхностных объектов при их реакции на сейсмическое воздействие от ходовой части поискового аппарата.

На чертеже схематично изображено роботизированное устройство для поиска подповерхностных объектов на основе параметрического метода, где 1 - станция управления; 2 - поисковый аппарат; 3 - ведущее колесо шасси с грунтозацепами на поверхности; 4 - сейсмическая волна, генерируемая ведущими колесами с грунтозацепами; 5 - объект поиска; 6 - радиолокационная станция (РЛС), 7 - бортовой компьютер.

Роботизированное устройство для поиска подповерхностных объектов работает следующим образом. Со станции управления 1 задается область поиска для дистанционно управляемого поискового аппарата 2. При его движении ведущими колесами 3 генерируется сейсмическая волна 4, которая вызывает вынужденные механические колебания оболочки объекта поиска 5. РЛС 6, установленная на поисковом аппарате 2, производит сканирование поверхности и регистрирует реакцию подповерхностных объектов на сейсмическое воздействие от ходовой части. Первичную обработку полученных данных производит бортовой компьютер 7.

Заявленное устройство наиболее целесообразно использовать на открытых для прохождения самодвижущегося аппарата участках типа сельскохозяйственных угодий, дорог, широких улиц с маркировкой обнаруженных подповерхностных объектов.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в использовании конструкции привода перемещения автономного поискового аппарата в качестве генератора сейсмических волн за счет эффекта от движения ведущих колес с грунтозацепами поискового аппарата, обеспечивающего создание сейсмических волн без использования внешнего источника сейсмоакустического сигнала.

Роботизированное устройство для поиска подповерхностных объектов на основе параметрического метода, характеризующееся тем, что выполнено в виде автономного поискового аппарата, управляемого дистанционно по радиоканалу со станции управления, при этом поисковый аппарат содержит дистанционно управляемую ходовую часть в виде шасси с грунтозацепами на ведущих колесах, радиолокатор в виде радиолокационной станции и бортовой компьютер, при этом грунтозацепы, расположенные на поверхности ведущих колес, предназначены для использования в качестве генератора сейсмических волн при движении поискового аппарата, а радиолокатор состоит из приемопередатчика с фазированной антенной решеткой, обеспечивающей с помощью бортового компьютера сканирование поверхности, а также регистрацию и идентификацию подповерхностных объектов при их реакции на сейсмическое воздействие от ходовой части поискового аппарата.

Изобретение относится к геофизическому оборудованию, конкретно к переносному устройству для системы автономных регистраторов гидрофизических параметров, оборудованных системой оптической синхронизации, бесконтактным зарядным устройством и неконтактной системой включения/выключения, и может быть использовано в технологии проведения океанологических исследований.

Способ повышения разрешающей способности данных сейсморазведки и прогнозирования геологического строения в межскважинном пространстве на основе метода спектральной инверсии // 2764378

Изобретение относится к сейсмической разведке нефтяных и газовых месторождений и, более конкретно, относится к обработке сейсмических данных на высокоскоростном цифровом компьютере с использованием технологии обработки. Способ повышения разрешающей способности данных сейсморазведки включает - формирование исходного куба сейсмических данных из упругих волн, выбор исследуемого пласта, определение аналитического импульса, описывающего амплитудно-частотные и фазовые характеристики пласта, создание моделей пласта, создание словаря вейвлетов, аппроксимацию модельных откликов из созданного словаря вейвлетов; восстановление трассы коэффициентов отражения с параметрами пласта, получение куба относительного акустического импеданса путем рекурсивной инверсии трассы коэффициентов отражения для исследуемого пласта и определение граничных значений акустических свойств пород с помощью полученного куба относительного акустического импеданса.

Замещение текучей среды // 2764145

Изобретение относится к области геофизики. Заявлен способ замещения текучей среды, согласно которому обеспечивают набор исходных данных, набор замещающих данных, петрофизическую модель, при этом набор исходных данных содержит исходные данные геофизического параметра и исходные данные текучей среды, и в котором набор замещающих данных содержит замещающие данные текучей среды.

Способ локализации перспективных зон в нефтематеринских толщах // 2762078

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяных залежей нетрадиционных коллекторов нефтематеринских толщ баженовской свиты. Заявлен способ локализации перспективных зон в нефтематеринских толщах, который включает проведение исследований скважин, комплексный анализ и интерпретацию результатов исследования керна, верификацию параметров, построение карт и их совместный анализ.

Способ локализации перспективных зон в нефтематеринских толщах // 2761935

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяных залежей нетрадиционных коллекторов нефтематеринских толщ баженовской свиты. Заявлен способ локализации перспективных зон в нефтематеринских толщах, который включает проведение исследований скважин, комплексный анализ и интерпретацию результатов, исследования керна, верификацию параметров, построение карт и их совместный анализ.

Способ сейсмического мониторинга процесса освоения нефтегазоконденсатных месторождений севера рф // 2761052

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для уточнения строения нефтегазоконденсатных месторождений, повышения эффективности процесса их освоения, а также для повышения безопасности разработки нефтегазоконденсатных месторождений. Предложен способ сейсмического мониторинга процесса освоения нефтегазоконденсатных месторождений севера РФ, включающий проведение трехмерной сейсморазведки и построение по ее данным модели резервуара с прогнозированием ориентации систем субвертикальных трещин.

Способ скважинной сейсмической разведки // 2760889

Изобретение относится к области скважинной сейсморазведки и может быть применено для выделения вертикально-ориентированных физико-геологических неоднородностей породного массива в околоскважинном пространстве. При проведении скважинной сейсмической разведки в качестве полезного сигнала принимают преломленные (головные) волны, вводят временные поправки за положение пункта возбуждения, суммируют сейсмозаписи от пунктов возбуждения, расположенных в скважине от кровли преломляющего пласта до поверхности.

Способ и система автоматического распознавания центра залежи в карстовой пещере // 2760102

Настоящее раскрытие относится к способу автоматического распознавания центра залежи в карстовой пещере. Согласно способу замещение скорости выполняется на основе модели скорости миграции во временной области до суммирования, чтобы получить множество замещающих скоростей миграции.

Способ определения предельной точности оценки микросейсмического квазистационарного шумового фона // 2759974

Изобретение относится к способу исследования квазистационарного микросейсмического шумового фона Земли (МШФ) с учетом проявления его нестабильности. В способе регистрируют и предварительно выбирают достаточно продолжительный участок записи сигнала МШФ длительностью около одного часа и более без явных нарушений стационарного характера.

Способ обнаружения комплексного предвестника землетрясений // 2758582

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для обнаружения краткосрочного предвестника землетрясений. Сущность: у дна водоема устанавливают пьезокерамический гидрофон, а на берегу водоема вблизи гидрофона - многоканальный ОНЧ-регистратор.

Переносное устройство разминирования боеприпасов, оснащенных сейсмическими датчиками цели // 2763857

Изобретение относится к портативным устройствам для разминирования боеприпасов, оснащенных сейсмическими датчиками цели. Сущность: устройство содержит сейсмоприемник (1), предусилитель (2), аналого-цифровой преобразователь (3), запоминающее устройство (4), устройство (5) воспроизведения, усилитель (6) и излучатель (7) со звуковоспроизводящей мембраной, блок (8) вычисления фильтрующих свойств грунта, блок (9) преобразования сигнала.