Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и евразийские патенты)"
Бюллетень 2´2008

  

(11)

009971 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H   

(21)

200702257

(22)

2007.11.15

(51)

G01V 3/12 (2006.01)

(43)

2008.02.28

(71)(73)

БЛААС ХОЛДИНГС ЛИМИТЕД (VG)

(72)

Шеппель Дэвид (AU)

(74)

Медведев В.Н. (RU)

(54)

СПОСОБ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМНЫХ НЕДР И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ - КОМПЛЕКС ГЕОРАДИОЛОКАЦИОННОЙ РАЗВЕДКИ

(57) 1. Способ радиолокационного зондирования земных недр, заключающийся в том, что

формируют с помощью радиопередающего устройства зондирующий сигнал, обеспечивающий при его излучении формирование электромагнитного поля с эллиптической поляризацией и перестраиваемой по выбранному закону в течение длительности сигнала частотой вращения вектора поляризации,

излучают сформированный зондирующий сигнал в направлении земной поверхности,

осуществляют с помощью N приемных антенн и N радиоприемных устройств раздельный прием квадратурных составляющих сигналов, отраженных от разведываемых подповерхностных структур, в режимах совмещенного и разнесенного приема при одновременном сохранении информации о текущем взаимном расположении радиопередающего и радиоприемных устройств,

выполняют в каждом радиоприемном устройстве предварительную обработку принятых сигналов, включающую в себя раздельную фильтровую обработку квадратурных составляющих поляризационной структуры сигналов, их квантование и дискретизацию,

выполняют совместную обработку полученных результатов предварительной обработки, включающую в себя вычисление суммарного относительно квадратурных поляризационных составляющих сигнала, принятого каждым радиоприемным устройством, определение автокорреляционных функций для режима совмещенного приема и взаимокорреляционных функций для режима разнесенного приема,

определяют частоты поляризационных резонансов и соответствующие времена запаздывания принятых сигналов, отраженных от каждой подповерхностной структуры, и определяют с учетом координат точек проведения зондирования, а также величин баз при разнесенном приеме глубины залегания разведываемых структур, их геометрические и физические характеристики.

2. Способ по п.1, в котором зондирующий сигнал формируют в виде пачки радиоимпульсов, при этом период повторения импульсов выбирают из условия однозначного измерения глубины залегания исследуемых структур.

3. Способ по п.1, в котором N-1 радиоприемных устройств располагают по периметру исследуемого участка местности, а радиопередающее устройство совместно с одним из радиоприемных устройств перемещают в пределах участка.

4. Способ по п.1, в котором зондирующий сигнал излучают с использованием передающей антенны, содержащей ортогональные вибраторы, и формируют электромагнитное поле с эллиптической поляризацией и перестраиваемой частотой вращения вектора поляризации, при этом формирование упомянутого зондирующего сигнала осуществляют путем амплитудной модуляции и фазовой манипуляции высокочастотных колебаний, подаваемых на упомянутые ортогональные вибраторы, причем фазовая манипуляция синхронизована с модулирующими напряжениями, формируемыми для осуществления амплитудной модуляции, при этом текущее значение частоты модулирующих напряжений определяет текущее значение частоты вращения вектора поляризации, которая не зависит от частоты высокочастотных колебаний.

5. Способ по п.4, в котором частоту вращения вектора поляризации излучаемого сигнала перестраивают в диапазоне до нескольких октав.

6. Устройство для радиолокационного зондирования земных недр, содержащее

радиопередающее устройство с передающей антенной для формирования электромагнитного поля с эллиптической поляризацией и перестраиваемой по выбранному закону в течение длительности зондирующего сигнала частотой вращения вектора поляризации,

N радиоприемных устройств с соответствующими N приемными антеннами для приема сигналов, отраженных от разведываемых подповерхностных структур, причем одно из упомянутых радиоприемных устройств размещают на исследуемом участке местности совместно с упомянутым радиопередающим устройством для реализации режима совмещенного приема, а остальные радиоприемные устройства размещают на исследуемом участке местности с разнесением для реализации режима разнесенного приема,

N систем передачи данных и позиционирования,

систему управления,

систему обработки данных и

систему топопривязки,

причем выходы радиоприемных устройств через соответствующие системы передачи данных и позиционирования соединены с системой обработки данных, выходы системы управления соединены с радиопередающим устройством и системой обработки данных, вторые выходы систем передачи данных и позиционирования соединены с входами системы топопривязки, выход которой соединен с системой обработки данных.

7. Устройство по п.6, в котором приемная антенна каждого из N радиоприемных устройств выполнена с возможностью разделения принятого отраженного сигнала на квадратурные составляющие поляризационной структуры сигнала.

8. Устройство по п.7, в котором каждое радиоприемное устройство выполнено двухканальным для предварительной обработки принятых сигналов, причем каждый канал включает средства фильтрации соответствующей квадратурной составляющей поляризационной структуры сигналов, их квантования и дискретизации.

9. Устройство по п.8, в котором система обработки данных содержит средство совместной обработки результатов предварительной обработки, предназначенное для вычисления суммарного относительно квадратурных поляризационных составляющих сигнала, принятого каждым радиоприемным устройством, определения автокорреляционных функций для режима совмещенного приема и взаимокорреляционных функций для режима разнесенного приема,

средство обнаружения выявляемых структур по наличию структурно-параметрических поляризационных резонансов,

средство определения частот поляризационных резонансов и соответствующих времен запаздывания сигналов, отраженных от каждой подповерхностной структуры,

средство для определения глубин залегания разведываемых структур с учетом координат точек проведения зондирования, а также величин баз при разнесенном приеме, геометрических и физических характеристик разведываемых структур и

средство для построения 2D- и 3D-изображений и геологической интерпретации полученных результатов.



наверх