Способ регистрации сигналов в эхолотных системах

Союз Советскик Социвлкстическик РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ о,)894643 Ф(51)М. Кл,(22) Заявлено 07. 05. 80 (21) 2922607/18-25с присоединением заявки йо(23) ПриоритетОпубликовано 30.1281 Бюллетень ЙВ 48Дата опубликования описания 30.12.81 6 01 У 1/24 Государственный комитет СССР во дедам изобретений и открытий(72) Автор изобретения А,И. Свечников Ленинградский ордена Ленина, ордена Ок ябрьскойРеволюции и ордена Трудового Красного намени .горный институт им. Г.В. Плеханова(54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ СИГНАЛОВ В ЭХОЛОТНЫХ СИСТЕМАХИзобретение относится к геофизическим методам разведки и может быть использовано при геофизичес-, ких исследованиях на участках,покрытых водой, для регистрации результатов акустических измерений, проводимых с целью геологического картирования донных отложений,поисков морских рассыпных месторождений полезных .ископаемых и месторождений строительных материалов. Известен способ эквидистантного кодирования и регистрации сейсмической информации, который предусматривает преобразование сейсмической трассы в последовательность цифровых отсчетов с постоянным шагом дискретизации 11 1. Этот способ не может быть эффективно использован для регистрации акустической информации иэ-за высокой скорости поступления инФормации от эхолотных систем и необходимости регистрации больших объемов акустической информации. Кроме того, он не обеспечивает ис" ключения иэ процесса регистрации мешающих сигналов, которые поступают в приемные устройства эхолотных систем.Известен также способ регистрации сигналов, в котором осуществляют исключение мешающих сигналовв эхолотных системах. Способ включает в себя определение времениприхода последовательности эхо-сигналов по предыдущей посылке, определение ожидаемых временных интервалов прихода последовательностиэхо-сигналов по последующей посылке и регистрации в выбранных временных интервалах последовательности эхо-сигналов по последующейпосылке 1 21.Однако этот способ не обеспечивает уплотнение акустической информации, регистрируемой в выбран О ных временных интервалах, и не позволяет повысить информативностьрегистрируемой информации.Цель изобретения - уменьшениеобъема регистрируемой информации иповьзаение ее информативности.Поставленная цель достигаетсятем, что в способе регистрации сигналов в эхолотных системах, включающем определение времени прихода 30 последовательности эхо-сигналов попредыдущей посылке, определениеожидаемых временных интервалов прихода последовательности эхо-сигналов по последующей посылке и регистрацию в выбранных временных интервалах последовательности эхо-сигналов по последующей посылке, определяют в последовательности эхо-сигналов по последующей посылке максимальные значения огибающих эхосигналов, и их положение на вреМенной оси, вычисляют признаковыехарактеристики выбранных эхо-сигналов и регистрируют полученныехарактеристики эхо-сигналов намагнитной ленте, дополнительно осуществляют регистрацию этих параметров на бумажной ленте, причем ширина записи на бумажной ленте пропорциональна величинам максимальныхзначений огибающих регистрируемыхэхо-сигналов.1На чертеже представлена структурная схема одного из возможных устройств, реализующих предлагаемыйспособ.Устройство состоит из схемы 1управления пределами регистрацииэхо-сигналов, соединенной с эхолотной системой 2, со схемой управления приемом и размещением информации в первом оперативном запоминающем устройстве 3 и с микро-ЭВМ 4,второго оперативного запоминающегоустройства 5, соединенного со схемой управления приемом и размещением информации и с микро-ЭВМ,самописца б экспресс-инФормации, соединенного с эхолотной системой,сосхемой управления самописцем 7 и с микро-ЭВМ, схемы 8 управлениязаписью информации на магнитную ленту, соединенной с цифровым магнитным .регистратором 9 и-с микро-ЭВМ.Выход эхолотной системы соединенсо входом схемы управления приемоми размещением информации в первомоперативном запоминающем устройстве,информационный выход микро-ЭВМсоединен со входом схемы управления самописцем.Способ осуществляют следующим образом.По сигналам синхронизации,поступающим от самописца б экспрессинформации эхолотная система 2 запускается на очередной период зондирования и подает сигналы на схемМ 1 управления пределами регистрацИИ"эхо-сигналов на определение текущего значения глубины, Схема управления пределами регистрации эхосигналов на основании результатовопределения значения глубины по предыдущему зондированию вырабатывает уровень, определяющий разрешенные пределы регистрации эхосигналов, поступающих от эхолотной системы 2 в последующем цикле зон 60 65 В оперативной памяти микро-ЭВМ 4 производится накопление определяемых и вычисляемых характеристик эхо-сигнала по каждому циклу зондирования, осуществляемому эхолотной системой 2. После подготовки информационной эоны характеристик эхо-сигнала микро-ЭВМ осуществляет управление регистрацией признакового массива на дирования. Эхо-сигналы от эхолотной системы 2 и уровень разрешенных пределов регистрации поступаютна схему управления приемом и размещением информации в оперативномзапоминающем устройстве. 3, котораяпроизводит регистрацию цифровых выборок эхо-сигналов в оперативномзапоминающем устройстве 5. Послеокончания регистрации эхо-сигналовв оперативном запоминающем устройстве 5 запускается микро-ЭВМ 4 на,выполнение операции поиска в опера,тивном запоминающем устройстве 5максимальных значений огибающих эхосигналов и определения положения этих 15 максимальных значений на временнойоси. После их определения и регистрации в оперативной памяти микро-ЭВМ4, микро-ЭВМ 4 переходит к вычислению признаковых характеристик выделенных эхо-сигналов и регистрацииих в оперативной памяти микро-ЭВМ 4.В качестве регистрируемого наборапризнаковых характеристик эхо-сигнала может быть использован, например,набор из следующих характеристикэхо-сигнала: ширины эхо-сигнала,коэффициентов формы эхо-сигнала и интегральных характеристик эхо-сигнала. Интегральные характеристики эхосигнала могут представлять собой ли бо интеграл от положительных значений эхо-сигнала, либо интеграл от отрицательных значений эхо-сигнала,либо интеграл от знакопеременногоэхо-сигнала, причем интегральная ха рактеристика нормируется по интегральной характеристике излученногосигнала с учетом геометрического расхождения луча, либо по максимальному значению огибающей эхо-сигнала.В 40 качестве набора признаковых характеристик эхо-сигнала могут быть использованы фазовые характеристики и ха- .рактеристики спектра эхо-сигналаКроме того, в качестве признаковыххарактеристик эхо-сигнала могут 45. быть, например, использованы следующие: величины амплитуд отрицательногои положительного полупериодов эхосигнала, предшествующих полупериодус абсолютным максимальным значением 50 амплитуды эхо-сигнала и их положениена временной оси, величины амплитудотрицательного и положительного полупериодов эхо-сигнала, следующие заполупериодом с абсолютным максималь ныгл значением эхо-сигнала, и соответственно их положение на временной осимагнитную ленту цифрового магнитного регистратора 9 с помощью схемы 8 управления записью информации на магнитную ленту.В каждом цикле зондирования по сигналам синхронизации, поступающим от самописца б экспресс-информации производится опрос микро-ЭВМ 4, которая осуществляет выдачу на самописец б экспресс-информации через схему управления самописцем 7 экспресс-информации положения Максимальных значений огибающих эхо-сигналов на временной оси и длительность импульса регистрации, определяющего ширину записи на бумажной ленте регистратора экспресс-информации которая пропорциональна величине максимального значения огибающей эхосигнала, причем информация передаваемая микро-ЭВМ 4 на регистрацию относится к препыдущему циклу зондирования.Использование способа упрощает регистрацию акустической информации на магнитной ленте при выполнении геофизических работ по геологическому картированию донных отложений, позволяет сократить объем регистрируемой информации и обеспечивает возможность регистрации из всего объема поступающей информации лишь той части, которая позволяет характеризовать свойства изучаемого геологического разреза. Уплотнение регистрируемой акустической информации позволяет сократить затраты на машинное время,необходимое на ввод результатов акустических исследований в ЦВМ.Способ позволяет также улучшить качество регистрации информации йа бумажной ленте экспресс-регистратора и дает возможность количественной оценки результатов акустических исследований по записям, по"лученным с помощью регистратораэкспресс-информации.5 , Формула изобретенияСпособ регистрации сигналов в эхолотных системах, включающий определе- ние времени прихода последовательности эхо-сигналов по предыдущей посылке, определение ожидаемых временныхинтервалов прихода последовательности эхо-сигналов по последующей посылке в регистрацию в выбранныхвременных интервалах последовательности эхо-сигналов по последующейпосылке, о т л и ч а ю щ и й с ятем, то, с целью уменьшения объемарегистрируемой информации и повышенияее информативности, определяют врпо следовательности эхо-.сигналов по последующей посылке максимальные значения огибающих эхо-сигналов и ихположение на временной оси, вьчисляют признаковые характеристики выбранных эхо-сигналов и регистрируютполученные характеристики эхо-сигналов на магнитной ленте, дополнительно осуществляют регистрацию этихпараметров на бумажной ленте, причемширина записи на бумажной ленте пропорциональна величинам максимальныхзначений огибающих регистрируемыхэхо-сигналов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Квашин Е.В. и др.Системы ввода и обработки на ЭВМ сейсмическойинформации, Ташкент, "Фан", 1916,с. 14-18.40 2. Патент ФРГ Ю 2735949,кл. 6 О 17/бб, опублик, 1980894643Составитель Э. Волконский В ею шРедактор Е. Папп Техред А.Ач Корректор Н,Р , Ювыдкая Закаэ 11483/75 Тираж 735 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная 4Р