BR112014029304B1 - Gravity transducer system, method of detecting changes in orientation or localized variations of a gravitational field and method of detecting a hydrocarbon deposit - Google Patents

Gravity transducer system, method of detecting changes in orientation or localized variations of a gravitational field and method of detecting a hydrocarbon deposit Download PDF

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Xiang Gui
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Abstract

TRANSDUTOR DE GRAVIDADE E APLICAÇÃO PARA EXPLORAÇÃO DE HIDROCARBONETO. A presente invenção refere-se a um transdutor de gravidade que inclui um sistema de partícula caracterizada por vibrações internas relativas a sua onda de Broglie, uma cavidade ressonante par capturar a partícula sem conter a mesma em uma estrutura de treliça; uma fonte de uma onda de fonon, em que a onda de Broglie e a onda de fonon interagem sobre uma área de junção; uma fonte de energia para aplicar energia elétrica através da junção; um sistema de leitura para medir a resistência, voltagem, ou corrente através da junção e para produzir um sinal lido; e um sistema de registro para registrar o sinal lido. O transdutor é usado em um método de detectar potencial de depósito de hidrocarbonetos, o método compreendendo: proporcionar o transdutor para ler uma mudança em uma orientação espacial de gravidade; voar o transdutor de gravidade através do depósito de hidrocarboneto; ler uma mudança na orientação espacial de gravidade para produzir um sinal indicativo de características geológicas de subsuperfície, em geral associadas com depósitos de hidrocarboneto; e registrar o sinal.GRAVITY TRANSDUCER AND APPLICATION FOR HYDROCARBIDE EXPLORATION. The present invention relates to a gravity transducer that includes a particle system characterized by internal vibrations relative to its de Broglie wave, a resonant cavity to capture the particle without containing it in a lattice structure; a source of a phonon wave, where the Broglie wave and the phonon wave interact over a junction area; a power source to apply electrical energy across the junction; a reading system for measuring resistance, voltage, or current across the junction and for producing a read signal; and a recording system for recording the read signal. The transducer is used in a method of detecting hydrocarbon deposit potential, the method comprising: providing the transducer to read a change in a spatial orientation of gravity; flying the gravity transducer through the hydrocarbon deposit; reading a change in the spatial orientation of gravity to produce a signal indicative of subsurface geological features generally associated with hydrocarbon deposits; and register the signal.

Description

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

[001] A presente invenção refere-se em geral a transdutores degravidade, e mais particularmente à detecção de variação de minuto do campo gravitacional induzido por densidade e tensão de subsuper-fície, e ainda mais particularmente a uma aplicação do referido transdutor para a exploração de hidrocarboneto.[001] The present invention relates in general to gravity transducers, and more particularly to the detection of minute variation of the gravitational field induced by density and subsurface tension, and even more particularly to an application of said transducer for the exploration of hydrocarbon.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

[002] Variações de gravidade foram detectadas usando massasgrandes suspensas da ordem de quilogramas. Acredita-se que as massas têm que ser grandes pelo fato de que a força de gravidade é a força mais fraca conhecida. Mais recentemente, interferometria de átomo, e em particular, acelerômetros utilizando interferometria foram propostos como sondas gravitacionais. Vide, por exemplo, B.M. Anderson, J.M. Taylor e V.M. Galitski, "Interferometry with synthetic gauge fields", Physical Review A, 83, 031602(R), 2011.[002] Gravity variations were detected using large suspended masses on the order of kilograms. It is believed that the masses have to be large because the force of gravity is the weakest known force. More recently, atom interferometry, and in particular, accelerometers using interferometry have been proposed as gravitational probes. See, for example, B.M. Anderson, J.M. Taylor and V.M. Galitski, "Interferometry with synthetic gauge fields", Physical Review A, 83, 031602(R), 2011.

[003] Os referidos dispositivos têm limitações práticas. Os dispositivos usando grandes massas podem apenas detectar grandes variações no campo gravitacional. Há uma série de desafios técnicos complexos para superar de modo a tornar interferometros práticos para operações no campo. Algumas das referidas necessidades incluem resfriamento e a manutenção de átomos próximo do zero absoluto e a remoção dos efeitos inerciais indesejados. Assim, seria altamente desejável se ter um dispositivo que possa detectar flutuações de gravidade relativamente pequenas, tais como as em virtude de alterações densidade e de tensão de subsuperfície em rochas porosas relativas às características geológicas de interesse e que pode ser usado de modo conveniente em temperaturas razoáveis, tais como temperatura ambiente.[003] Said devices have practical limitations. Devices using large masses can only detect large variations in the gravitational field. There are a number of complex technical challenges to overcome in order to make interferometers practical for field operations. Some of the aforementioned needs include cooling and keeping atoms close to absolute zero and removing unwanted inertial effects. Thus, it would be highly desirable to have a device that can detect relatively small gravity fluctuations, such as those due to changes in density and subsurface tension in porous rocks relative to the geological features of interest, and which can be conveniently used at temperatures reasonable, such as ambient temperature.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[004] A Figura 1 é um diagrama que ilustra uma típica característica geológica que a presente invenção pode ser útil em distinguir;[004] Figure 1 is a diagram illustrating a typical geological feature that the present invention may be helpful in distinguishing;

[005] A Figura 2 é um diagrama de bloco que ilustra os componentes principais de um transdutor de gravidade e sistema de detecção que é capaz de identificar características potenciais de hidrocar- boneto;[005] Figure 2 is a block diagram illustrating the main components of a gravity transducer and detection system that is capable of identifying potential hydrocarbon characteristics;

[006] A Figura 3 A e B são diagramas de bloco detalhado do sistema da Figura 2 mostrando as partes e o cabeamento entre as partes;[006] Figure 3 A and B are detailed block diagrams of the system of Figure 2 showing the parts and cabling between the parts;

[007] A Figura 4 é um esboço com base em uma fotografia mostrando o sistema das Figuras 2 e 3 em uma aeronave Cessna Citation 560;[007] Figure 4 is a sketch based on a photograph showing the system of Figures 2 and 3 on a Cessna Citation 560 aircraft;

[008] A Figura 5 é um esboço de um estojo de sensor aberto euma unidade de condicionamento de sinal associada que são empregados no sistema da Figura 4;[008] Figure 5 is a sketch of an open sensor case and an associated signal conditioning unit that are employed in the system of Figure 4;

[009] A Figura 6A mostra uma vista lateral de um sensor de detecção de campo de tensão (SFD) mostrando típicas dimensões;[009] Figure 6A shows a side view of a voltage field detection sensor (SFD) showing typical dimensions;

[0010] A Figura 6B mostra uma vista plana de extremidade dosensor SFD da Figura 6A mostrando típicas dimensões;[0010] Figure 6B shows an end plan view of the SFD sensor of Figure 6A showing typical dimensions;

[0011] A Figura 7A é uma vista em perspectiva lateral de outramodalidade de um sensor SFD;[0011] Figure 7A is a side perspective view of another embodiment of an SFD sensor;

[0012] A Figura 7B é uma vista de extremidade do sensor SFD daFigura 7A;[0012] Figure 7B is an end view of the SFD sensor of Figure 7A;

[0013] A Figura 8 é um esboço mostrando uma vista microscópicade um sensor SFD que ilustra como os átomos podem ser capturados formando uma junção de sensor;[0013] Figure 8 is a sketch showing a microscopic view of an SFD sensor that illustrates how atoms can be captured forming a sensor junction;

[0014] A Figura 9 é um esboço que ilustra uma modalidade dapresente invenção compreendendo uma modalidade de múltiplas junções, cada uma compreendendo a superposição da onda de uma partícula capturada e a onda de fonon gerada em uma cavidade de junção;[0014] Figure 9 is a sketch illustrating an embodiment of the present invention comprising an embodiment of multiple junctions, each comprising the superposition of the wave of a captured particle and the phonon wave generated in a junction cavity;

[0015] A Figura 10 é um esboço que ilustra uma onda vertical dapartícula capturada e a frente de onda de fonon em uma região altamente restrita entre um pino de metal e uma conta de metal (“metal bead”) as Figuras 6A a 7B;[0015] Figure 10 is a sketch illustrating a vertical wave of the captured particle and the phonon wavefront in a highly constrained region between a metal pin and a metal bead (“metal bead”) Figures 6A to 7B;

[0016] As Figuras 11 - 13 ilustram os exemplos de sinais geradospelo sistema das Figuras 2 a 6B em voos de teste que verificam as habilidades do sistema, e mais especificamente:[0016] Figures 11 - 13 illustrate examples of signals generated by the system of Figures 2 to 6B in test flights that verify the abilities of the system, and more specifically:

[0017] A Figura 11 é um sinal para uma linha de voo de teste queatravessa campo de gás Ladyfern, BC, Canada ao longo da linha de tensão máxima nas planícies;[0017] Figure 11 is a signal for a test flight line that crosses the Ladyfern gas field, BC, Canada along the maximum stress line on the plains;

[0018] A Figura 12 mostra um sinal a partir de uma segunda linhade voo de teste do campo de gás Burnt Timber, AB, Canada usando o mesmo sensor que o usado na Figura 11, e ao longo da linha de tensão máxima, mas nas montanhas;[0018] Figure 12 shows a signal from a second test flight line of the Burnt Timber, AB, Canada gas field using the same sensor as used in Figure 11, and along the maximum voltage line, but at the mountains;

[0019] A Figura 13 mostra os sinais a partir de um terceiro voo deteste que atravessa campo de gás Ladyfern, BC, Canada, usando o mesmo sensor que o usado para as Figuras 11 e 12, mas nesse caso o voo é ao longo de uma linha de tensão mínima;[0019] Figure 13 shows the signals from a third test flight that crosses Ladyfern gas field, BC, Canada, using the same sensor as used for Figures 11 and 12, but in this case the flight is along a minimum voltage line;

[0020] A Figura 14 mostra um mapa de levantamento de linha devoo para um voo em 14 de Abril de 2012 sobre o campo de petróleo La Jarilla em Comodoro-Rivadiva, Argentina;[0020] Figure 14 shows a devoo line survey map for a flight on April 14, 2012 over the La Jarilla oil field in Comodoro-Rivadiva, Argentina;

[0021] A Figura 15 mostra um sinal desenvolvido ao longo da linhade voo da Figura 14 obtido do sensor "Pearl";[0021] Figure 15 shows a signal developed along the flight line of Figure 14 obtained from the "Pearl" sensor;

[0022] A Figura 16 mostra outro sinal desenvolvido ao longo dalinha de voo da Figura 14 obtido do sensor "String", um sensor diferen- te a partir do sensor "Pearl";[0022] Figure 16 shows another signal developed along the flight line of Figure 14 obtained from the "String" sensor, a different sensor from the "Pearl" sensor;

[0023] A Figura 17 é um sinal do sensor que ilustra o conceito de"amplitude de sinal";[0023] Figure 17 is a sensor signal that illustrates the concept of "signal amplitude";

[0024] A Figura 18 é um sinal do sensor no qual a amplitude é emmédia;[0024] Figure 18 is a sensor signal in which the amplitude is averaged;

[0025] A Figura 19 é um sinal do sensor que ilustra o conceito deuma borda geológica;[0025] Figure 19 is a sensor signal that illustrates the concept of a geological edge;

[0026] A Figura 20 é um sinal do sensor que ilustra o conceito de"frequência" de sinal;[0026] Figure 20 is a sensor signal illustrating the concept of "frequency" signal;

[0027] A Figura 21 é um sinal do sensor que ilustra várias tendências de frequência;[0027] Figure 21 is a sensor signal illustrating various frequency trends;

[0028] A Figura 22 é um sinal do sensor que ilustra o conceito demudança de padrão de sinal;[0028] Figure 22 is a sensor signal that illustrates the concept of signal pattern change;

[0029] A Figura 23 é um sinal do sensor que ilustra o conceito demudança de caráter de sinal;[0029] Figure 23 is a sensor signal that illustrates the concept of signal character change;

[0030] A Figura 24 é um sinal do sensor que ilustra o conceito deidentificação de sequência;[0030] Figure 24 is a sensor signal that illustrates the concept of sequence identification;

[0031] A Figura 25 mostra uma vista lateral de uma modalidade dosensor eletromecânico de acordo com a invenção.[0031] Figure 25 shows a side view of an electromechanical sensor embodiment according to the invention.

[0032] A Figura 26 mostra uma vista plana de extremidade de umamodalidade do sensor eletromecânico de acordo com a invenção.[0032] Figure 26 shows an end plan view of an electromechanical sensor embodiment according to the invention.

[0033] A Figura 27 mostra um diagrama esquemático de uma modalidade de um modelo mecânico do sistema elétrico de acordo com a invenção; e[0033] Figure 27 shows a schematic diagram of an embodiment of a mechanical model of the electrical system according to the invention; and

[0034] A Figura 28 mostra um deslocamento relativo típico da modalidade preferencial do modelo mecânico da Figura 27 em que o mesmo encontra o perfil de aceleração gravitacional dependente de tempo devido ao movimento retilíneo.[0034] Figure 28 shows a typical relative displacement of the preferred mode of the mechanical model of Figure 27 in which it finds the time-dependent gravitational acceleration profile due to rectilinear motion.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDASDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED MODALITIES

[0035] O presente pedido revela um transdutor à base de gravida- de de pequena escala com estabilidade suficiente. O dispositivo é testado de modo experimental, e os resultados consistentes dos levantamentos aéreos foram obtidos. O novo dispositivo e o sistema que controla o mesmo têm a capacidade de confiabilidade autônoma.[0035] The present application discloses a small-scale gravity-based transducer with sufficient stability. The device is experimentally tested, and consistent results from aerial surveys have been obtained. The new device and the system that controls it have the capability of autonomous reliability.

[0036] As modalidades de um dispositivo transdutor de gravidadeprático que utiliza um ou mais dos seguintes três elementos de projeto estão revelados neste documento: (i) o transdutor está em movimento retilíneo contínuo para operar; (ii) o transdutor detecta as alterações de gravidade com o uso tanto de uma interface ativa quanto de deslocamentos relativos entre dois elementos mecânicos do transdutor; (iii) o transdutor utiliza uma conversão eletromecânica através da aplicação de corrente elétrica através da área de contato entre os elementos que registram o deslocamento relativo. A aplicação específica das modalidades descritas neste documento é em relação à detecção de depósitos de hidrocarboneto potenciais.[0036] The modalities of a practical gravity transducer device that uses one or more of the following three design elements are disclosed in this document: (i) the transducer is in continuous rectilinear motion to operate; (ii) the transducer detects gravity changes using both an active interface and relative displacements between two mechanical elements of the transducer; (iii) the transducer uses an electromechanical conversion through the application of electric current through the contact area between the elements that register the relative displacement. The specific application of the modalities described in this document is in relation to the detection of potential hydrocarbon deposits.

[0037] Conforme será observado em detalhes abaixo, a presençade fluido, por exemplo, água capturada e/ou hidrocarboneto, em rochas porosas faz com que a densidade diminua e produz uma alteração de gravidade negativa em relação ao fundo. Durante a detecção dos depósitos de hidrocarboneto potenciais, as modalidades reveladas também detectam outros recursos geológicos no interior de uma bacia sedimentar, tais como alterações e falhas litográficas. Os fluidos nas rochas de reservatório, alterações ou falhas litográficas tendem a ter um efeito de rede de redução da densidade localmente, o que também é acompanhado pelas alterações de estresse de subsuperfície. Um recurso de duas modalidades típicas desta invenção é que ambas empregam um movimento retilíneo contínuo. Fundamentalmente, todos os gravímetros e gradiômetros de gravidade presentes tomam medições estatísticas; portanto, tais instrumentos estatísticos (1) exigem ou atingem o equilíbrio estático; (2) não têm a capacidade para obter um sinal de gravidade dependente de tempo contínuo; e (3) não têm a capacidade para tomar medições e/ou detectar as alterações de gravidade na frequência vibracional natural do sensor.[0037] As will be seen in detail below, the presence of fluid, for example, captured water and/or hydrocarbon, in porous rocks causes the density to decrease and produces a negative gravity change in relation to the bottom. During the detection of potential hydrocarbon deposits, the revealed modalities also detect other geological features within a sedimentary basin, such as lithographic alterations and faults. Fluids in reservoir rocks, lithographic alterations or faults tend to have a density-reducing network effect locally, which is also accompanied by subsurface stress changes. A feature of two typical embodiments of this invention is that they both employ continuous rectilinear motion. Fundamentally, all gravimeters and gravity gradiometers present take statistical measurements; therefore, such statistical instruments (1) require or achieve static equilibrium; (2) lack the ability to obtain a continuous time-dependent gravity signal; and (3) lack the ability to take measurements and/or detect gravity changes in the sensor's natural vibrational frequency.

[0038] Em ambas as modalidades, o sistema de transdutor de gravidade utiliza (1) uma combinação de alta altitude (até 3.000 m) e alta velocidade (até 500 km/h) o que fornece um domínio de frequência aumentada; (2) uma alta taxa de amostra (por exemplo, 2.000 amostras por segundo) o que fornece habilidade de detecção de escala espacial satisfatória.[0038] In both embodiments, the gravity transducer system utilizes (1) a combination of high altitude (up to 3,000 m) and high speed (up to 500 km/h) which provides an increased frequency domain; (2) a high sample rate (eg, 2000 samples per second) which provides satisfactory spatial scale detection ability.

[0039] Em ambas as modalidades, há um sistema de transdutor degravidade que compreende: uma junção que compreende um primeiro metal e um segundo metal diferente do primeiro metal; sendo que o primeiro metal é o pino e o segundo metal é a esfera. A junção forma uma capacitância quando os dois metais não estão em contato direto.[0039] In both embodiments, there is a gravity transducer system comprising: a junction comprising a first metal and a second metal different from the first metal; where the first metal is the pin and the second metal is the sphere. The junction forms a capacitance when the two metals are not in direct contact.

[0040] O presente pedido revela um dispositivo de pequena escalapara exploração geofísica aérea, que é suficientemente estável e para a qual os resultados são consistentes. Dessa forma, o novo dispositivo e sistema têm a habilidade de fornecer confiabilidade autônoma.[0040] The present application discloses a small-scale device for aerial geophysical exploration, which is sufficiently stable and for which the results are consistent. In this way, the new device and system have the ability to provide unattended reliability.

[0041] Modalidades de um detector de campo gravitacional práticosão descritas aqui. A aplicação específica das modalidades descritas aqui é a detecção de potencial de depósitos de hidrocarboneto. Como será visto em detalhes abaixo, as alterações de tensão e densidade geológicas na região de depósitos de hidrocarboneto na crosta da terra são diferentes a partir das regiões de fundo. O transdutor descrito aqui detecta as referidas diferenças. No curso de detectar o potencial de depósitos de hidrocarboneto, foi observado que as modalidades descritas também detectam outras características geológicas dentro de uma bacia sedimentar, tais como alterações e falhas litográficas. Será também evidente para aqueles versados na técnica que o detector do campo de tensão e as modalidades específicas descritas têm e terão muitas características e aplicações adicionais.[0041] Modalities of a practical gravitational field detector are described here. The specific application of the modalities described here is the detection of potential hydrocarbon deposits. As will be seen in detail below, the geological stress and density changes in the region of hydrocarbon deposits in the earth's crust are different from the bottom regions. The transducer described here detects said differences. In the course of detecting the potential of hydrocarbon deposits, it was observed that the described modalities also detect other geological features within a sedimentary basin, such as lithographic alterations and faults. It will also be apparent to those skilled in the art that the voltage field detector and the specific embodiments described have and will have many additional features and applications.

[0042] A Figura 1 é um diagrama que ilustra uma típica característica geológica 100 que as modalidades descritas aqui podem ser úteis em distinguir. Um exemplo de área 110 de uma bacia sedimentar tendo uma pluralidade de camadas sedimentares 102, 104, 106, 108 e 110 é ilustrada, cuja área inclui áreas tendo sequência de xisto 112 que circunda uma formação de arenito poroso 114, que pode conter fluido, tal como, por exemplo, gás, petróleo, ou água. No referido exemplo, o arenito poroso e o xisto têm a mesma densidade. Densidade igual implica em aceleração gravitacional igual. Portanto, gravíme- tros com base em massa produzem o mesmo valor de medição em relação a ambos. Entretanto, as duas áreas terão diferentes regimes de tensão como sugerido por 118, 126, 127, e 120. A rocha de xisto 112, distribui tensão e permeabilidade de modo diferente a partir do arenito poroso com fluido 114. A diferença nas propriedades elásticas (cisalhamento) entre o xisto e o arenito poroso contendo significante fluido cria anomalias de tensão não relativas aos dispositivos de detecção de gravidade convencionais, mas detectáveis pelos sensores descritos aqui, em virtude de mudanças na vibração do campo gravita- cional associadas às perturbações de tensão e densidade de subsu- perfície.[0042] Figure 1 is a diagram illustrating a typical geological feature 100 that the modalities described here may be helpful in distinguishing. An example area 110 of a sedimentary basin having a plurality of sedimentary layers 102, 104, 106, 108 and 110 is illustrated, which area includes areas having shale sequence 112 that surrounds a porous sandstone formation 114, which may contain fluid, such as, for example, gas, oil, or water. In the aforementioned example, porous sandstone and shale have the same density. Equal density implies equal gravitational acceleration. Therefore, mass-based gravimeters produce the same measurement value with respect to both. However, the two areas will have different stress regimes as suggested by 118, 126, 127, and 120. Shale rock 112 distributes stress and permeability differently from porous sandstone with fluid 114. The difference in elastic properties ( shear) between shale and porous sandstone containing significant fluid creates stress anomalies not related to conventional gravity sensing devices, but detectable by the sensors described here, due to changes in gravitational field vibration associated with stress disturbances and subsurface density.

I. DESCRIÇÃO DETALHADA DOS ELETRÔNICOSI. DETAILED DESCRIPTION OF ELECTRONICS

[0043] A Figura 2 é um diagrama de bloco que ilustra os componentes principais de uma modalidade do transdutor de gravidade e sistema de detecção capaz de identificar características potenciais de hidrocarboneto. Como mostrado na Figura 2, o sistema integra, sensores de detecção de campo de tensão, 154, sistemas de condicionamento de sinal 156, sistemas de comunicação e de rastreio de aeronave 160, sistemas de registro de dados 164 e 166, sistemas de controle de qualidade 170 incluindo sistemas de pós processamento de dados. Todo o equipamento é autônomo e é conectado junto através de cabeamento apropriado 155, 161, 158, 157, 167 e 168.[0043] Figure 2 is a block diagram illustrating the main components of an embodiment of the gravity transducer and detection system capable of identifying potential hydrocarbon characteristics. As shown in Figure 2, the system integrates voltage field detection sensors 154, signal conditioning systems 156, aircraft tracking and communication systems 160, data recording systems 164 and 166, aircraft control systems 170 quality including data post processing systems. All equipment is self-contained and is connected together using appropriate cabling 155, 161, 158, 157, 167 and 168.

[0044] A Figura 3 mostra um diagrama de circuito de bloco mostrando os componentes eletrônicos individuais de uma modalidade do sistema 150 incorporada em uma aeronave de levantamento. Modalidade 150 inclui um primeiro sistema de Sensor de Campo de Tensão (SFD) 202, um segundo sistema SFD 204, um sistema de computação principal de aquisição de dados 214, um sistema de computação de tela em tempo real 216, e um sistema de navegação piloto 218. O primeiro sistema sensor SFD 202 inclui uma estrutura de sensor SFD incluindo seis sensores SFD e 2 acelerômetros. Os referidos são contidos em uma caixa de sensor 220. A estrutura dos sensores e a caixa de sensores será discutida abaixo. O primeiro sistema sensor 202 também inclui um sistema de condicionamento de sinal SFD 222 e uma bateria 225. O aterramento através do sistema 150 são mostrados por símbolos de terra, tais como 226. O segundo sistema SFD 204 inclui uma caixa de sensor 230 contendo oito sensores SFD e seis acelerômetros. O segundo sistema 204 também inclui um sistema de condicionamento de sinal SFD 232 e uma bateria 235.[0044] Figure 3 shows a block circuit diagram showing the individual electronics of an embodiment of system 150 incorporated into a survey aircraft. Embodiment 150 includes a first Voltage Field Sensor (SFD) system 202, a second SFD system 204, a data acquisition main computing system 214, a real-time screen computing system 216, and a navigation system. pilot 218. The first SFD sensor system 202 includes an SFD sensor structure including six SFD sensors and 2 accelerometers. The aforesaid are contained in a sensor box 220. The structure of the sensors and the sensor box will be discussed below. The first sensor system 202 also includes an SFD signal conditioning system 222 and a battery 225. Grounds through the system 150 are shown by ground symbols, such as 226. The second SFD system 204 includes a sensor box 230 containing eight SFD sensors and six accelerometers. The second system 204 also includes an SFD signal conditioning system 232 and a battery pack 235.

[0045] Uma modalidade de computador principal 214 inclui umComputador de aquisição de dados QNX 4.25 290 junto com cartões e periféricos incluindo teclado 240 acoplado a um teclado na porta 299 por meio de um dispositivo de acoplamento 242. Computador 290 é acionado a partir de uma fonte de energia 294, que é acionada a partir da aeronave, cuja energia é enviada para uma energia AC de 110 V na unidade 291. O computador de aquisição de dados 290 pode também incluir um cartão de aquisição de dados 300 conectado à porta de entrada de dados do sensor 250, cartão de aquisição de dados 304 que é conectado à porta de entrada de dados do acelerômetro 252, porta serial de GPS 306 que é conectada a porta COM1 de GPS 274, porta serial NMEA / qtalk 308 que é conectada à porta Com 2 de GPS 276, saída de imagem piloto 310, e porta USB 314 que proporciona saída para um disco rígido externo. Dispositivo de acoplamento 242 pode ser um cabo ou um dispositivo sem fio e permite que o teclado seja movido sobre a aeronave. Computador 214 pode incluir: interface de cabo 248, interface de entrada de dados M6259 2kHz 250, com até 16 canais de uso pelo sensor SFD; interface de aquisição de dados M6225 200 Hz 252 para os acelerômetros; uma saída de início remoto 256 para sincronizar o mainframe com os outros computadores; porta de entrada de sistema um 258 conectado ao condicionador de sinal SFD do sistema um 222; porta de entrada do sistema dois 260 conectado ao condicionador de sinal do sistema dois 232; e entrada de monitor de bateria / acelerômetro 264. O computador principal 214 também inclui um módulo de GPS 268 que pode incluir: cartão de GPS 268; antena de GPS 270; porta Com 1 274; porta Com 2 276; porta de energia DC 280; bateria de GPS 282; e fonte dc de 15 volts 286. O módulo de GPS 268 esgota a bateria 282, que é carregada a partir do gerador da aeronave quando a aeronave está voando.[0045] One embodiment of main computer 214 includes a QNX 4.25 data acquisition computer 290 along with cards and peripherals including keyboard 240 coupled to a keyboard on port 299 via a docking device 242. Computer 290 is powered from a power source 294, which is powered from the aircraft, which power is sent to 110V AC power in unit 291. Data acquisition computer 290 may also include a data acquisition card 300 connected to the input port sensor data port 250, data acquisition card 304 which is connected to accelerometer data input port 252, serial port of GPS 306 which is connected to COM1 port of GPS 274, NMEA/qtalk serial port 308 which is connected to Com 2 port of GPS 276, pilot image output 310, and USB port 314 which provides output to an external hard drive. Docking device 242 can be a cable or wireless device and allows the keyboard to be moved over the aircraft. Computer 214 may include: cable interface 248, M6259 2kHz 250 data input interface, with up to 16 channels usage by SFD sensor; M6225 200 Hz 252 data acquisition interface for accelerometers; a remote start output 256 for synchronizing the mainframe with the other computers; input port of system one 258 connected to the SFD signal conditioner of system one 222; system two input port 260 connected to system two 232 signal conditioner; and battery monitor/accelerometer input 264. Main computer 214 also includes a GPS module 268 which may include: GPS card 268; GPS antenna 270; Com port 1 274; Com port 2 276; DC 280 power port; 282 GPS battery; and 15 volt dc source 286. The GPS module 268 depletes battery 282, which is charged from the aircraft generator when the aircraft is flying.

[0046] O sistema de navegação piloto 218 inclui fornecimento deenergia DC de 5 volts 320, interface de navegação piloto 324 que recebe a saída a partir da saída de imagem piloto 310 do computador 290, e tela de navegação piloto 326 que é projetada no para-brisas da aeronave.[0046] Pilot navigation system 218 includes 5 volt DC power supply 320, pilot navigation interface 324 which receives output from the pilot image output 310 of computer 290, and pilot navigation screen 326 which is designed for -aircraft windshields.

[0047] O computador de imagem de tempo real 216 inclui um laptop 330, que pode ser um Panasonic CF30 com uma Utilidade de mapa de movimento OziExplorer para rastrear voos de levantamento, e um sistema de aquisição de dados WinDaq para mostrar a forma de onda SFD durante o levantamento e também serve para registrar os dados de backup. Laptop 330 pode também incluir uma porta de comunicação 334 conectada às portas de comunicação de GPS 304 e 276 do computador 214, a porta USB 326, cartão RAM DC de energia 338 conectado a fonte de energia DC de 28 V 346, e porta USB 340 conectada ao disco rígido externo 344. Computador de imagem de tempo real 216 também pode incluir um módulo de mapeamento 350 que pode incluir um cartão de aquisição de dados 350, portas de entrada WinDaq 356 e 358, e porta USB 354 que conecta a porta USB 336 no laptop 330. As portas WinDaq 356 conectam as unidades de condicionamento de sinal SFD 222 e 232, respectivamente.[0047] Real-time imaging computer 216 includes a laptop 330, which can be a Panasonic CF30 with an OziExplorer Motion Map Utility to track survey flights, and a WinDaq data acquisition system to display the waveform SFD during the survey and also serves to record the backup data. Laptop 330 may also include a communication port 334 connected to GPS communication ports 304 and 276 of computer 214, USB port 326, DC power RAM card 338 connected to 28V DC power supply 346, and USB port 340 connected to external hard drive 344. Real-time imaging computer 216 may also include a mapping module 350 which may include a data acquisition card 350, WinDaq input ports 356 and 358, and USB port 354 which connects the USB port 336 on laptop 330. WinDaq ports 356 connect SFD signal conditioning units 222 and 232, respectively.

[0048] O computador principal 214 opera para coletar e digitalizardados do sensor, dados do acelerômetro, e dados de GPS. Os cartões de aquisição de dados mencionados acima incluem conversores de analógico para digital que digitalizam as saídas analógicas dos sensores SFD e acelerômetros. Os dados do acelerômetro servem a uma função de controle de qualidade. Se o impacto da aceleração nos sensores SFD for muito alto, por exemplo, 1g ou maior, cuidado extra precisa ser exercitado com relação a qualidade dos dados. Isso é realizado por se correlacionar dados do acelerômetro com os dados do sensor de SFD pelo computador principal 214. Computador principal 214 também correlaciona os dados do SFD com a saída de dados de posição da aeronave pelo módulo de GPS 268. O computador de imagem de tempo real 216 proporciona saídas de sinal durante os levantamen-tos que mostram a saída SFD como uma função do tempo, cuja formas de onda serão discutidas em detalhes abaixo. As referidas formas de onda podem ser saídas em tempo real na tela de laptop 330. O tempo está também correlacionado à posição via a saída de GPS permitindo que o sistema proporcione imagens de tempo real de voos que correlacionam tempo com a posição. Exemplos dos referidos mapas serão mostrados e discutidos abaixo.[0048] Main computer 214 operates to collect and digitize sensor data, accelerometer data, and GPS data. The data acquisition cards mentioned above include analog-to-digital converters that digitize the analog outputs of SFD sensors and accelerometers. Accelerometer data serves a quality control function. If the impact of acceleration on SFD sensors is very high, eg 1g or greater, extra care needs to be exercised regarding data quality. This is accomplished by correlating accelerometer data with SFD sensor data by main computer 214. Main computer 214 also correlates SFD data with aircraft position data output by GPS module 268. real time 216 provides signal outputs during surveys which show the SFD output as a function of time, the waveforms of which will be discussed in detail below. Said waveforms can be output in real time on the laptop screen 330. Time is also correlated to position via the GPS output allowing the system to provide real time images of flights which correlate time with position. Examples of such maps will be shown and discussed below.

[0049] A Figura 4 é um esboço de uma fotografia mostrando oequipamento de sensor de levantamento no local a bordo da aeronave Cessna Citation 560 380. Laptop de imagem de tempo real 330 se apoia em cima da estrutura mais próxima 384, enquanto o computador principal 290 está diretamente abaixo do mesmo. Módulo de mapeamento 350 está no fundo da referida estrutura. Interface de cabo 248 pode ser vista no fundo a direita da estrutura 384. Estojo de sensor de SFD de sistema um 230 pode ser visto em cima da segunda estrutura 388 enquanto o estojo de sensor do sistema dois 230 é abaixo do mesmo. Condicionador de sinal do sistema dois 232 pode ser visto no nível da estrutura abaixo do estojo de sensor 230. O módulo de nave-gação 218 pode ser visto no cockpit 390 na extremidade mais distante da aeronave 380.[0049] Figure 4 is a sketch of a photograph showing the on-site survey sensor equipment aboard the Cessna Citation 560 380 aircraft. Real-time imaging laptop 330 sits atop the nearest structure 384, while the main computer 290 is directly below it. Mapping module 350 is at the bottom of said structure. Cable interface 248 can be seen at the bottom right of frame 384. System one SFD sensor housing 230 can be seen on top of second frame 388 while system two sensor housing 230 is below it. Signal conditioner for system two 232 can be seen at the airframe level below the sensor case 230. Navigation module 218 can be seen in cockpit 390 at the far end of aircraft 380.

[0050] A Figura 5 mostra uma modalidade de um estojo de sensoraberto 230 e a unidade de condicionamento de sinal múltiplos canais 232. Os sensores de campo de gravidade são unidades individuais montadas dentro do estojo rígido de pelicano 400 com isolamento de vibração e choque. Na modalidade da Figura 5 o isolamento de vibração e choque compreende uma esteira de gel de silicone 410. Dezesseis sensores SFD 404, 406, 408, 414, 416, 418, 420, 422, 424, 426, 428, 430, 434, 435, 436 e 437 são montados na esteira 410. Três ace- lerômetros, 440, 441, e 442 são montados em cima dos sensores SFD 434, 435, e 437, respectivamente, e assim são suportados na esteira 410. Os referidos acelerômetros medem a aceleração em cada uma das três direções ortogonais. Adicionalmente, três acelerômetros 444, 445 e 446 são montados diretamente ao estojo 400. Os referidos medem a aceleração em cada uma das três direções ortogonais da estrutura de fuselagem. Muitas outras configurações de sensores SFD e acelerômetros são possíveis. A redundância de sensores SFD e dos acelerômetros é com frequência uma característica de modalidades. Em uma modalidade, sinais a partir de quatorze sensores SFD em dois sistemas separados são registrados simultaneamente em modo diferencial para reduzir a incerteza de identificar as características geológicas de subsuperfície e elimina ruído indesejado. Em outra modalidade, vinte e quatro sensores SFD são contidos em três sistemas separados.[0050] Figure 5 shows an embodiment of an open sensor case 230 and the multi-channel signal conditioning unit 232. Gravity field sensors are individual units mounted inside the pelican hard case 400 with vibration and shock isolation. In the embodiment of Figure 5 the vibration and shock isolation comprises a silicone gel mat 410. Sixteen SFD sensors 404, 406, 408, 414, 416, 418, 420, 422, 424, 426, 428, 430, 434, 435 , 436, and 437 are mounted on belt 410. Three accelerometers, 440, 441, and 442 are mounted on top of SFD sensors 434, 435, and 437, respectively, and thus are supported on belt 410. Said accelerometers measure the acceleration in each of the three orthogonal directions. Additionally, three accelerometers 444, 445 and 446 are mounted directly to the case 400. These measure acceleration in each of the three orthogonal directions of the fuselage structure. Many other configurations of SFD sensors and accelerometers are possible. Redundancy of SFD sensors and accelerometers is often a feature of modalities. In one embodiment, signals from fourteen SFD sensors in two separate systems are recorded simultaneously in differential mode to reduce the uncertainty of identifying subsurface geological features and eliminate unwanted noise. In another embodiment, twenty-four SFD sensors are contained in three separate systems.

[0051] O sensor de campo de gravidade de acordo com a presenteinvenção é um dispositivo de pequena escala que responde a fluidos estruturais, estratigráficos capturados causados por variações principalmente nas direções de tensão horizontal na subsuperfície em relação à densidade e tensão, assim o termo detectores de campo de tensão. Uma modalidade preferida do sensor é descrita em referência às Figuras 6A -10 abaixo. Dependendo do desenho, o sensor é um transdutor de dois ou três terminais que produz um sinal elétrico analógico que varia com o tempo, que é alimentado através de uma unidade de múltiplos canais de condicionamento de sinal. A saída, na forma de um sinal de tensão analógico, flui para dentro dos cartões de aquisição de dados onde o mesmo é convertido em um sinal digital par exibir em um sistema de computador. Os dados podem ser registrados em 2,000 amostras por segundo.[0051] The gravity field sensor according to the present invention is a small-scale device that responds to captured structural, stratigraphic fluids caused by variations primarily in the subsurface horizontal stress directions in relation to density and stress, thus the term detectors of voltage field. A preferred embodiment of the sensor is described with reference to Figures 6A-10 below. Depending on the design, the sensor is a two- or three-terminal transducer that produces a time-varying analog electrical signal that is fed through a multi-channel signal conditioning unit. The output, in the form of an analog voltage signal, flows into data acquisition cards where it is converted to a digital signal for display on a computer system. Data can be recorded at 2,000 samples per second.

[0052] Tal modalidade do sistema de transdutor de gravidade consiste em um sensor eletromecânico e os dispositivos eletrônicos associados que processam e gravam o sinal de tensão produzido por um sensor. A Figura 6 mostra vistas lateral (A Figura 6A) e plana (A Figura 6B) mostrando detalhes de uma modalidade de um sensor eletrome- cânico 416 de acordo com a presente invenção. Tal modalidade compreende um pino 450, tendo um revestimento 462 e a conta 454 compreendendo uma primeira metade de esfera 456, um disco 458 e uma segunda metade de esfera 460. Em tal modalidade tanto a esfera quanto o pino são fixos e o deslocamento relativo entre os mesmos não é permitido e a detecção é baseada no movimento (vibração) da interface ativa (partícula capturada) 514 na Figura 10. O pino 450 pode ser produzido de ouro ou cobre, embora o mesmo possa ser produzido de outros materiais. O revestimento 462 pode ser produzido de óxido de prata, isto é, Ag2O, embora o mesmo possa ser produzido de outros óxidos ou outros dielétricos. A espessura do revestimento 462 pode ser trinta nanômetros ou menos; mais preferivelmente, vinte nanôme- tros ou menos; e ainda mais preferivelmente dez nanômetros ou menos. A porção de disco central circular 458 da conta 454 pode ser produzida de cobre, embora o mesmo possa ser produzido de muitos outros metais. Exemplos de dimensões das várias partes são mostrados nas Figuras 6A e 6B. As metades de esferas 456 e 460 podem ser de 2 mm de comprimento, e podem ser produzidas de ligas, tais como ligas de estanho, níquel, chumbo e prata. Em uma modalidade, a primeira metade de esfera 456 pode ser 63% de Sn e 37% de Pb, enquanto a segunda metade de esfera 460 pode ser 96.3% de Sn e 3.7% de Ag. O disco 458 pode ser de 1,75 mm de comprimento. A superfície interna da esfera é produzida de maneira relativamente áspera. O pino 450 pode ser 25 mm de comprimento e 1,45 mm de diâmetro. O diâmetro externo de metade de esferas 456 e 460 e disco 458 pode ser 3.5 mm. Em operação, o pino 450 é mantido na tensão de terra por meio do contato 504, enquanto a conta 454 é mantida na tensão posi-tiva VDC por meio do contato 508. Alguns outros materiais para os componentes do sensor detalhados acima podem também ser usados tais como níquel, carbono, platina, outros e suas ligas. Óxidos de metais que podem ser usados para revestir o pino 450 incluem óxido de tântalo, óxido de alumínio, óxido de estanho, óxido de níquel e outros.[0052] Such a mode of gravity transducer system consists of an electromechanical sensor and the associated electronic devices that process and record the voltage signal produced by a sensor. Figure 6 shows side (Figure 6A) and plan (Figure 6B) views showing details of an embodiment of an electromechanical sensor 416 in accordance with the present invention. Such an embodiment comprises a pin 450 having a shell 462 and the bead 454 comprising a first ball half 456, a disc 458 and a second ball half 460. In such an embodiment both the ball and pin are fixed and the relative displacement between they are not allowed and detection is based on the movement (vibration) of the active interface (captured particle) 514 in Figure 10. Pin 450 can be made of gold or copper, although it can be made of other materials. Coating 462 can be made from silver oxide, i.e. Ag2O, although it can be made from other oxides or other dielectrics. The thickness of coating 462 can be thirty nanometers or less; more preferably twenty nanometers or less; and even more preferably ten nanometers or less. The circular central disc portion 458 of the bead 454 may be produced from copper, although the same may be produced from many other metals. Examples of dimensions of the various parts are shown in Figures 6A and 6B. Ball halves 456 and 460 can be 2 mm in length, and can be produced from alloys such as tin, nickel, lead and silver alloys. In one embodiment, the first bead half 456 can be 63% Sn and 37% Pb, while the second bead half 460 can be 96.3% Sn and 3.7% Ag. Disc 458 can be 1.75 mm long. The inner surface of the sphere is produced relatively rough. The 450 pin can be 25 mm long and 1.45 mm in diameter. The outside diameter of half of balls 456 and 460 and disc 458 can be 3.5 mm. In operation, pin 450 is held at ground voltage via contact 504, while bead 454 is held at positive voltage VDC via contact 508. Some other materials for the sensor components detailed above may also be used. such as nickel, carbon, platinum, others and their alloys. Metal oxides that can be used to coat pin 450 include tantalum oxide, aluminum oxide, tin oxide, nickel oxide, and others.

[0053] As Figuras 7A e 7B são vistas lateral e plana mostrando aperspectiva de outra modalidade de uma junção do sensor 470. A referida modalidade inclui o pino 474, e a conta 476 o disco 478, o disco 480, e o disco 482. O pino 474 é revestido com revestimento 472. O pino 474 e o disco 480 podem ser produzidos de um bom condutor, tal como ouro ou cobre. Os discos 478 e 482 podem ser produzidos de uma liga de metal, tal como ligas de estanho, níquel, chumbo e prata. O revestimento 472 pode ser produzido de um óxido de metal, tal como óxido de prata ou outros óxidos mencionados acima. Um pino de contato 490 pode ser produzido de cobre, ou de outros materiais mencionados acima, e podem ser aterrados em 494. O disco 482 pode ser conectado a tensão positiva VDC. A tensão positiva VDC pode ser tipicamente entre 6 e 9 volts. Em operação, a posição do pino 450, 474 é ajustada no orifício da conta 454, 476 usando um controle micromecâ- nico de precisão, que pode ser ajustado por meio de um nanoposicio- andor acionado a piezo.[0053] Figures 7A and 7B are side and plan views showing a perspective view of another embodiment of a sensor junction 470. Said embodiment includes pin 474, and bead 476 disc 478, disc 480, and disc 482. Pin 474 is coated with coating 472. Pin 474 and disc 480 can be produced from a good conductor, such as gold or copper. Discs 478 and 482 can be produced from a metal alloy, such as tin, nickel, lead and silver alloys. Coating 472 may be produced from a metal oxide, such as silver oxide or other oxides mentioned above. A contact pin 490 can be made of copper, or other materials mentioned above, and can be grounded at 494. Disc 482 can be connected to positive voltage VDC. The positive voltage VDC can typically be between 6 and 9 volts. In operation, the position of pin 450, 474 is adjusted in bead hole 454, 476 using a precision micromechanical control, which can be adjusted by means of a piezo driven nanopositioner.

[0054] As Figuras 25 e 26 são vistas planas laterais que mostramuma perspectiva de outra modalidade 516 de uma junção de sensor. Tal modalidade inclui o pino 550 e esfera 554 que consisto nos discos 558, 556 e 560. Os discos 556 e 560 podem ser produzidos a partir de uma liga de metal, tais como ligas de estanho, níquel, chumbo e prata. A porção de disco central circular 558 da esfera 554 pode ser produzida a partir de cobre, embora a mesma possa ser produzida a partir de diversos outros metais. A superfície interna 586 da esfera é produzida de modo relativamente liso. Em tal modalidade, o deslocamento relativo entre a esfera e o pin é permitido. Um espaçador de polímero dielé- trico fino 580 que controla a vibração de esfera é colocado entre o pino 550 e a esfera 554. O espaçador pode ser produzido a partir de um adesivo polimérico que contém até dez por cento de óxido de titânio (TiO2). Outros adesivos podem, também, ser usados. O pino 550 é revestido com material dielétrico 584. O pino 550 e o disco 558 podem ser produzidos a partir de um bom condutor, tal como oro e cobre. O revestimento 584 pode ser produzido a partir de um óxido de metal, tal como óxido de prata ou outros óxidos mencionados acima. Um contato de pino 582 pode ser produzido a partir de cobre ou outros materiais mencionados acima e podem ser aterrados em 583. A esfera pode estar conectada à tensão positiva VDC através do condutor 588. A tensão positiva VDC 589 pode ser, tipicamente, entre 3 e 9 volts.[0054] Figures 25 and 26 are side plan views showing a perspective of another embodiment 516 of a sensor junction. Such an embodiment includes pin 550 and ball 554 consisting of discs 558, 556 and 560. Discs 556 and 560 may be produced from a metal alloy such as alloys of tin, nickel, lead and silver. The circular central disk portion 558 of the sphere 554 may be produced from copper, although it may be produced from a variety of other metals. The inner surface 586 of the ball is produced relatively smooth. In such mode, relative displacement between the sphere and the pin is allowed. A thin dielectric polymer spacer 580 that controls ball vibration is placed between pin 550 and ball 554. The spacer may be produced from a polymeric adhesive that contains up to ten percent titanium oxide (TiO2) . Other stickers can also be used. Pin 550 is coated with dielectric material 584. Pin 550 and disc 558 can be produced from a good conductor, such as gold and copper. Coating 584 can be produced from a metal oxide, such as silver oxide or other oxides mentioned above. A pin contact 582 can be produced from copper or other materials mentioned above and can be grounded at 583. The ball can be connected to positive voltage VDC through conductor 588. Positive voltage VDC 589 can typically be between 3 and 9 volts.

[0055] Durante a operação para ambas as modalidades, a posiçãodo pino é ajustada no furo da esfera para uma resposta ideal com o uso de um controle micromecânico de precisão, que pode ser ajustado através de um nanoposicionador acionado por piezo.[0055] During operation for both modes, the pin position is adjusted in the ball hole for optimal response using a precision micromechanical control, which can be adjusted via a piezo driven nanopositioner.

II. PRINCÍPIOS OPERACIONAISII.1. . Modelo de transdutor I: Dedecção através de Interface AtivaII. OPERATIONAL PRINCIPLESII.1. . Transducer Model I: Dedection via Active Interface

[0056] Embora o sistema descrito aqui seja amplamente testadocontra evidências empíricas por aproximadamente 15 anos, e o aprimoramento estável do sistema foi realizado com base na evidência empírica, uma discussão em termos dos princípios operacionais pode ser útil par o entendimento do sistema. A Figura 8 é um esboço mostrando a vista microscópica da junção do sensor 416 que ilustra como a(s) partícula(s) eletricamente neutra ou carregada 512, 514, podem ser capturadas formando uma junção ativa do sensor 416. Como nas Figuras 6A e 6B, o sensor 416 inclui a conta 454 e o pino de metal 450. A conta 454 inclui porções 456 e 460 que podem ser produzidas de liga de metal e a porção 458 que pode ser produzida de metal, tal como cobre. O pino 450 é revestido com um revestimento 462 que pode ser produzido de a óxido de metal. O pino 450 é aterrado em 504 e a conta 454 é conectada à tensão +VDC em 508. O pino 450 é ajustado em direções ortogonais ao seu comprimento, como mostrado em 520. Na medida em que o pino 450 é ajustado, a(s) partícula(s) eletri-camente neutra ou carregada tais como 512 e 514 podem se tornar adequadamente capturadas entre o pino 450 e a conta 454. Quando a tensão +VDC é aplicada através do pino 450 e da conta 454, a corrente elétrica produz calor, que gera fonons. Uma partícula, tal como 514, pode se tornar adequadamente capturada em uma fonon ressonância que se forma na junção eletrônica de metais dissimilares.[0056] Although the system described here has been extensively tested against empirical evidence for approximately 15 years, and the steady improvement of the system has been carried out on the basis of empirical evidence, a discussion in terms of the operating principles can be useful for understanding the system. Figure 8 is a sketch showing the microscopic view of sensor junction 416 illustrating how electrically neutral or charged particle(s) 512, 514 can be captured forming an active junction of sensor 416. As in Figures 6A and 6B, sensor 416 includes bead 454 and metal pin 450. Bead 454 includes portions 456 and 460 that can be produced from metal alloy and portion 458 can be produced from metal, such as copper. The pin 450 is coated with a coating 462 which can be produced from a metal oxide. Pin 450 is grounded at 504 and bead 454 is connected to +VDC voltage at 508. Pin 450 is set in directions orthogonal to its length, as shown at 520. As pin 450 is set, a(s) ) electrically neutral or charged particle(s) such as 512 and 514 can become properly trapped between pin 450 and bead 454. When +VDC voltage is applied across pin 450 and bead 454, electrical current produces heat, which generates phonons. A particle, such as 514, can become properly captured in a phonon resonance that forms at the electronic junction of dissimilar metals.

[0057] A Figura 9 é um esboço que ilustra uma modalidade quecompreende uma modalidade de múltiplas junções, cada uma compreendendo a superposição da onda, tal como 515, da partícula capturada, tal como 514, e a onda de fonon, tal como 530, gerada na cavidade de junção. Como mostrado, o ajuste 526 capta a partícula 514 em uma onda de fonon vertical 530, e o ajuste 536 capta a partícula 533 em uma onda de fonon vertical 534. A partícula capturada é confinada no espaço 500 entre o revestimento óxido de pino 450 e a superfície interna 460 da conta 454. A Figura 10 é um esboço que ilustra a captura 520, 501 de uma partícula 514 entre pino de metal 450 e a conta de metal 460.[0057] Figure 9 is a sketch illustrating an embodiment comprising an embodiment of multiple junctions, each comprising the superposition wave, such as 515, of the captured particle, such as 514, and the phonon wave, such as 530, generated in the junction cavity. As shown, setting 526 captures particle 514 in a vertical phonon wave 530, and setting 536 captures particle 533 in a vertical phonon wave 534. The captured particle is confined in the space 500 between the pin oxide coating 450 and the inner surface 460 of the bead 454. Figure 10 is a sketch illustrating the capture 520, 501 of a particle 514 between the metal pin 450 and the metal bead 460.

[0058] O transdutor de ressonância de interface ativa controlada aonda de fonon é um sistema sensor geofísico que é capaz de detectar variações súbitas no campo gravitacional da terra. Em virtude de sua configuração compacta e altamente portátil, o sensor é facilmente empregado em aplicações de levantamento aéreo, que de modo ideal posicionam o mesmo como uma ferramenta rápida e econômica para exploração mineral de área ampla. O presente sistema de levantamento é projetado especificamente para a prospecção de petróleo e gás. Aplicações futuras adicionais do sistema incluem a exploração metálica mineral, prospecção de kimberlite (diamante), localização de leitos de agua fresca rasa, a previsão de terremotos e erupções vulcânicas, identificar e testar interações de mecânica quântica, (fenômeno e processos), investigar eventos mecânicos quânticos no domínio da relati-vidade geral, explorando o entendimento da origem da massa, gravidade e inercia a partir das leis mais fundamentais da física, e testar os postulados da relatividade geral, e observações potenciais astronômicas e astrofísicas. Entretanto, as referidas aplicações podem requerer modificações em relação aos desenhos atuais e a seleção de material, funções de controle adicionadas e a seleção de partículas adequadas.[0058] The phonon wave controlled active interface resonance transducer is a geophysical sensor system that is capable of detecting sudden variations in the earth's gravitational field. Due to its compact and highly portable configuration, the sensor is easily employed in aerial survey applications, which ideally position it as a fast and cost-effective tool for wide area mineral exploration. The present survey system is specifically designed for oil and gas prospecting. Additional future applications of the system include metallic mineral exploration, kimberlite (diamond) prospecting, location of shallow freshwater beds, prediction of earthquakes and volcanic eruptions, identifying and testing quantum mechanical interactions (phenomenon and processes), investigating events quantum mechanics in the field of general relativity, exploring the understanding of the origin of mass, gravity and inertia from the most fundamental laws of physics, and testing the postulates of general relativity, and potential astronomical and astrophysical observations. However, said applications may require modifications from current designs and material selection, added control functions, and proper particle selection.

[0059] As premissas operacionais básicas da interface ativa sãocom base na relação funcional entre tensão e gravidade.[0059] The basic operational assumptions of the active interface are based on the functional relationship between stress and gravity.

[0060] O componente de tensão vertical da terra é dominado porgravidade que atua na sobrecarga. De modo diferente, os componentes de tensão máximo e mínimo horizontais afetam de modo significan- te a gravidade horizontal. Assim sendo, a maior parte das anomalias gravitacionais com mudanças de orientação ocorrerão na direção horizontal. Hayes mostrou que os campos de tensão não só irão introduzir mudanças na magnitude da gravidade, mas também acoplam nas direções do tensor (T.J. Hayes, K.F. Tiampo, J. Fernandez, e J.B. Rundle, " A gravity gradient método for characterizing the post-seismic deformation field for a finite fault", Geophysical Journal International, 173 802-805, 2008). Ao se usar cálculos extensos e modelos de Joshua Tree Earthquake, Hayes mostrou que a gradiometria de gravidade irá exibir formato similar como modelo de tensão sobre um movimento de deslize de ataque finito no plano horizontal. Uma exceção onde a tensão não segue o gradiente de gravidade é nos fluidos capturados. Se um sólido está em contato com um fluido, a tensão de cisalhamento na interface deve ser zero (os fluidos não podem suportar o cisalhamen- to),mas o componente normal de tensão (isto é, a tração) deve ser contínua. Os efeitos das ondas de cisalhamento sísmicas são idênticos para os fluidos capturados. Os campos de tensão dos fluidos capturados, portanto, diferem de modo significativo a partir daqueles das rochas solidas e também ocasiona perturbações gravitacionais únicas.[0060] The vertical voltage component of the earth is dominated by gravity which acts on the overload. Differently, the horizontal maximum and minimum stress components significantly affect horizontal gravity. Therefore, most gravitational anomalies with changes in orientation will occur in the horizontal direction. Hayes showed that stress fields will not only introduce changes in the magnitude of gravity, but also couple in the tensor directions (TJ Hayes, KF Tiampo, J. Fernandez, and JB Rundle, "A gravity gradient method for characterizing the post-seismic field deformation for a finite fault", Geophysical Journal International, 173 802-805, 2008). Using extensive calculations and Joshua Tree Earthquake models, Hayes showed that gravity gradiometry will exhibit a similar shape as a stress model over a finite attack glide motion in the horizontal plane. One exception where the stress does not follow the gravity gradient is in trapped fluids. If a solid is in contact with a fluid, the shear stress at the interface must be zero (fluids cannot withstand shear), but the normal component of stress (ie, the tension) must be continuous. The effects of seismic shear waves are identical for captured fluids. The stress fields of trapped fluids therefore differ significantly from those of solid rocks and also cause unique gravitational perturbations.

[0061] De acordo com a teoria de relatividade geral, todas as formas de energia são fontes para o campo gravitacional, e a adição ou a subtração de energia altera o campo gravitacional potencial de um objeto. Consequentemente, os corpos gravitacionais desenvolverão perturbações reais na geometria de seu campo gravitacional em resposta à tensão aplicada. Tensionadores podem incluir calor, rotação, compressão ou tensão, e a origem das referidas tensões podem ser internas ou externas ao corpo.[0061] According to the theory of general relativity, all forms of energy are sources for the gravitational field, and the addition or subtraction of energy changes the potential gravitational field of an object. Consequently, gravitational bodies will develop real perturbations in the geometry of their gravitational field in response to applied stress. Tensioners can include heat, rotation, compression or tension, and the source of said tensions can be internal or external to the body.

[0062] O transdutor da presente invenção é um dispositivo mesos-cópico de escala não linear projetado (1) para seletivamente responder a anomalias gravitacionais induzidas a tensão; (2) para alcançar a integração do sinal dinâmico com o tempo; (3) para rejeitar fontes gravi- tacionais constantes ou que variam gradualmente; (4) para realizar as referidas funções a partir de altas altitudes, por exemplo, 1.000 a 20.000 pés, e em um alto coeficiente de amostra (por exemplo, 2.000 amostras por segundo); (5) para permitir a interação dos domínios clássicos e de quanto mecânico através de uma interface especialmente projetada. O sistema transdutor de gravidade explora a relação de tensão-gravidade para inferir mudanças nos padrões de tensão dentro de uma bacia sedimentar e/ou na crosta terrestre rasa por focar na detecção de variações súbitas na forma de vibração dos campos gravitacionais provenientes de perturbações de tensão-densidade. Para ser claro, o sistema transdutor de gravidade de acordo com a presente invenção é projetado para detectar anomalias, tais como variações em vibrações, no domínio de gravidade-frequência de energia, diferente da medição da magnitude de aceleração que é que se baseiam os gravimetros e gradiômetros de gravidade convencionais do estado da técnica. Como tal, o sistema da presente invenção representa um substancial aprimoramento em relação às tecnologias conhecidas empregadas no campo da geofísica.[0062] The transducer of the present invention is a non-linear scale meso-copic device designed (1) to selectively respond to voltage-induced gravitational anomalies; (2) to achieve dynamic signal integration with time; (3) to reject constant or gradually varying gravitational sources; (4) to perform said functions from high altitudes, eg, 1,000 to 20,000 feet, and at a high sample coefficient (eg, 2,000 samples per second); (5) to allow the interaction of classical and mechanical domains through a specially designed interface. The gravity transducer system exploits the stress-gravity relationship to infer changes in stress patterns within a sedimentary basin and/or the shallow Earth's crust by focusing on detecting sudden variations in the form of vibration of gravitational fields arising from stress disturbances. -density. To be clear, the gravity transducer system according to the present invention is designed to detect anomalies, such as variations in vibrations, in the gravity-frequency energy domain, other than measuring the magnitude of acceleration that gravimeters are based on. and conventional state-of-the-art gravity gradiometers. As such, the system of the present invention represents a substantial improvement over known technologies employed in the field of geophysics.

[0063] A grande ‘massa de teste’ é inadequada para medir pequenas distorções em gravidade em interações em grande escala. Ademais, grandes massas têm ondas curtas de Brogliecomprimento. De modo diferente, a massa em escala de partícula tem onda longa de Brogliecomprimento. A densidade da energia é relacionada à massa, e a massa pode ser definida em termos da frequência de Broglie (J.W.G. Wignall, "Proposal for an absolute, atomic definition of mass", Physical Review Letters, 68, 5 a 8, 1992; S.-Y. Lan, P.-C. Kuan, B. Estey, D. English, J. Brown, M. Hohensee, e H. Müller, "A clock directly linking time to a partícula's mass", Science, 339, 554 a 557, 2013). Portanto, todas as vibrações experimentadas pela massa estão fundamentalmente associadas com a sua frequência de Broglie.[0063] The large 'test mass' is inadequate for measuring small distortions in gravity in large scale interactions. Furthermore, large masses have short waves of Broglielength. Differently, the particle-scale mass has a long wave of Broglielength. Energy density is related to mass, and mass can be defined in terms of the de Broglie frequency (JWG Wignall, "Proposal for an absolute, atomic definition of mass", Physical Review Letters, 68, 5 to 8, 1992; S .-Y. Lan, P.-C. Kuan, B. Estey, D. English, J. Brown, M. Hohensee, and H. Müller, "A clock directly linking time to a particle's mass", Science, 339, 554 to 557, 2013). Therefore, all vibrations experienced by the mass are fundamentally associated with its de Broglie frequency.

[0064] Na medida em que o sensor é passado através do campogravitacional em uma alta velocidade, a sua interface ativa vibratória é sintonizada com a frequência específica de interesse. Isso irá permitir que o sensor o interaja com a densidade de energia gravitacional localizada dentro de uma geometria específica de espaço tempo relativa às específicas perturbações de tensão e densidade de subsuperfície. As perturbações com uma densidade de energia comparável àquela do sensor trará vibrações de interferência localizadas com as vibrações pré-ajustadas do sensor e inicia as mudanças na população de fonon dentro da cavidade de junção ressonante. Assim a saída da forma de onda elétrica resultante pode ser usada para identificar os atributos de sinal indicativo de fluidos capturados e outras características geológicas. Adicionalmente, os efeitos de orientação são induzidos por "estados de tensão" anisotrópicos e densidade de subsuperfície insitu associados com as descontinuidades de subsuperfície, que podem ser detectadas na medida em que o sensor é passado ao longo de um trajeto plano. As perturbações de tensão e densidade associadas com flutuabilidade (uma força para cima exercida pelo fluido que se opõe ao peso de um objeto imerso) pode ser identificada também, com base em padrões de energia de tensão e desvios de frequência.[0064] As the sensor is passed through the gravitational field at a high speed, its vibrating active interface is tuned to the specific frequency of interest. This will allow the sensor to interact with the gravitational energy density located within a specific space-time geometry relative to specific subsurface voltage and density perturbations. Disturbances with an energy density comparable to that of the sensor will bring about localized interference vibrations with the preset vibrations of the sensor and initiate changes in the phonon population within the resonant junction cavity. Thus the resulting electrical waveform output can be used to identify signal attributes indicative of captured fluids and other geological features. Additionally, orientation effects are induced by anisotropic "stress states" and in situ subsurface density associated with subsurface discontinuities, which can be detected as the sensor is passed along a flat path. Stress and density perturbations associated with buoyancy (an upward force exerted by the fluid opposing the weight of an immersed object) can be identified as well, based on stress energy patterns and frequency deviations.

[0065] Vibrações do campo gravitacional de curto comprimento deonda, tais como as produzidas pelas perturbações de tensão e densidade, podem ser transferidas para as partículas com o comprimento de onda correspondente, por exemplo, do elemento de detecção que consiste dos fonons e da partícula capturada. O processo descrito acima permite uma transferência eficiente do momento de energia e a amplificação dos efeitos resultantes de pequenas vibrações e distorções do campo. O espectro de densidade de energia gravitacional das sondas SFD são de modo a investigar e discernir as mudanças de tensão e densidade na subsuperfície associadas com os fluidos capturados e outras características geológicas. A presente invenção explora uma nova abordagem no sentido de identificar e descrever os efeitos gravitacionais que não foram anteriormente detectados.[0065] Short-wavelength gravitational field vibrations, such as those produced by voltage and density perturbations, can be transferred to particles with the corresponding wavelength, for example, from the detection element consisting of the phonons and the particle captured. The process described above allows for an efficient transfer of energy momentum and amplification of the effects resulting from small vibrations and field distortions. The gravitational energy density spectrum of the SFD probes are designed to investigate and discern subsurface tension and density changes associated with captured fluids and other geological features. The present invention explores a new approach towards identifying and describing gravitational effects that have not been previously detected.

[0066] O dispositivo descrito aqui pode ser um transdutor controlado vertical de onda de fonon que consiste de uma cavidade ressonante ou de uma junção de baixa resistência, de fraca interação de metal - óxido de metal (Junção LONCI) com regiões espaciais altamente restritas. Entre os terminais da junção uma estrutura de matéria ligada particular não treliça tendo a sua onda associada, isto é, um elemento de partícula pode ser capturado. O elemento de partícula será chamado de partícula capturada daqui em diante. Sem a aplicação de excitação, a partícula capturada irá naturalmente oscilar sobre a sua posição de equilíbrio. Entretanto, com a excitação adequada, a partícula capturada pode se comportar como uma interface ativa em conjunto com a onda vertical de fônon na detecção de vibrações ou distorções gravita- cionais localizadas. O acoplamento da onda de matéria da partícula capturada e a onda vertical de fônon constitui o mecanismo de detecção de gravidade.[0066] The device described here may be a vertical controlled phonon wave transducer consisting of a resonant cavity or a low-resistance, low-interaction metal-metal oxide junction (LONCI Junction) with highly restricted spatial regions. Between the ends of the junction a particular non-lattice bonded matter structure having its associated wave, i.e. a particle element can be captured. The particle element will be called the captured particle from now on. Without the application of excitation, the captured particle will naturally oscillate about its equilibrium position. However, with proper excitation, the captured particle can behave as an active interface in conjunction with the vertical phonon wave in detecting localized gravitational vibrations or distortions. The coupling of the captured particle's matter wave and the phonon vertical wave constitutes the gravity detection mechanism.

[0067] Outros dispositivos de mecânica quântica empregam "interfaces de junção passiva" nas quais a barreira de junção é composta de gás/ar ou um filme delgado ou algum outro dielétrico, etc., caracterizada por alta resistência e em geral opera em temperaturas extremamente baixas. De modo diferente, um sensor de interface ativa pode utilizar resistência de junção baixa na qual as partículas podem se mover através da junção como ondas, diferente das junções de alta resistência de cerca de 4,1 kQ ou mais onde as partículas se movem através da junção como partículas. Ademais, o sensor descrito opera a temperatura ambiente e emprega a interface ativa em uma forma de uma onda de matéria de partícula capturada vibrante, que é acoplada diretamente ao sistema vertical de onda de fonon. O arranjo resultante é usado na detecção de mudanças de vibração e de direção altamente localizadas de minuto no campo gravitacional.[0067] Other quantum mechanics devices employ "passive junction interfaces" in which the junction barrier is composed of gas/air or a thin film or some other dielectric, etc., characterized by high strength and generally operating at extremely high temperatures. casualties. Conversely, an active-interface sensor may use low junction resistance where particles can move across the junction as waves, unlike high-resistance junctions of about 4.1 kQ or more where particles move through the junction. junction as particles. Furthermore, the described sensor operates at room temperature and employs the active interface in a form of a vibrating captured particle matter wave, which is directly coupled to the vertical phonon wave system. The resulting arrangement is used in detecting highly localized minute changes of vibration and direction in the gravitational field.

[0068] A junção LONCI é orientada por corrente DC. A passagemda corrente através da junção de baixa resistência produz calor Joule. Quando os fonons são absorvidos em uma junção os mesmos são rapidamente termalizados o que eleva a temperatura da junção. Coo resultado, o sistema sensor sofre excitação e fonons são gerados. Isso resulta em dispersão de elétron-fonon, mudança da impedância da junção, formação e bloqueio de Coulomb, e inicia a canalização das partículas. O sistema é sintonizado eletromecanicamente (1) para alcançar a ressonância desejada por modificar as dimensões da cavidade e/ou ao mudar a capacitância da junção, (2) para produzir onda de fonon vertical coerente dentro da cavidade em duas ondas de fonons que trafegam em direções opostas entre si, (3) para permitir que uma partícula de onda complexa acople ao campo gravitacional de modo local, e (4) para amplificar os sinais, e (5) para explorar a ressonância estocástica. Pela ajuda do ruído eletrônico ubíquo de Johnson-Nyquist (em virtude da agitação térmica dos veículos de carga) gerado na junção de sensor, a amplificação e a otimização de sinais extremamente fracos resultantes a partir de interações de gravidade podem ser alcançadas. Isso também afeta o modo de operação do sensor.[0068] The LONCI junction is DC current driven. Current passing through the low-resistance junction produces Joule heat. When phonons are absorbed at a junction, they are rapidly thermalized, which raises the junction temperature. As a result, the sensor system undergoes excitation and phonons are generated. This results in electron-phonon scattering, junction impedance change, Coulomb formation and blocking, and starts the channeling of the particles. The system is electromechanically tuned (1) to achieve the desired resonance by modifying the cavity dimensions and/or by changing the junction capacitance, (2) to produce a vertical coherent phonon wave within the cavity in two phonon waves that travel in directions opposite each other, (3) to allow a complex wave particle to couple to the gravitational field locally, and (4) to amplify the signals, and (5) to exploit stochastic resonance. By the help of the ubiquitous Johnson-Nyquist electronic noise (due to the thermal agitation of freight vehicles) generated at the sensor junction, the amplification and optimization of extremely weak signals resulting from gravity interactions can be achieved. This also affects how the sensor operates.

[0069] Na medida em que o sensor é movido ao longo de um trajeto de levantamento, a onda de matéria da partícula capturada acopla- da com a onda vertical de fonon irá se estirar, comprimir ou relaxar em resposta às variações de campo. O sistema de onda em mudança afeta de modo contínuo a impedância da junção, que é observada como uma saída de sinal de tensão com relação ao tempo. Isso é parcialmente em virtude da dispersão do elétron - fonon com o controle de distribuição de carga elétrica através da junção.[0069] As the sensor is moved along a survey path, the captured particle's matter wave coupled with the vertical phonon wave will stretch, compress, or relax in response to field variations. The changing wave system continuously affects the junction impedance, which is observed as a voltage signal output with respect to time. This is partially due to electron-phonon scattering with control of electrical charge distribution across the junction.

[0070] Embora a mudança de impedância seja evidente, a suacausa não é ainda completamente entendida. Alguns dos processos que governam a mudança de impedância são potencialmente: superposição de campos e formas de onda que se acoplam, fonon-fonon que se acoplam, elétron-fonon que se acoplam, formação de bloqueio de Coulomb, e canalização de partículas. Na medida em que tensão de orientação é aplicada, os veículos de carga podem canalizar através da junção. A condutância varia de acordo com a energia de carga da junção, a energia térmica do sistema, a quantização da condutância e a polarização do giro, na medida em que o veículo de carga se move através da camada de óxido.[0070] Although the impedance shift is evident, its cause is not yet fully understood. Some of the processes that govern impedance change are potentially: superposition of fields and coupling waveforms, phonon-phonon coupling, electron-phonon coupling, Coulomb block formation, and particle channeling. As steering voltage is applied, freight vehicles can channel across the junction. The conductance varies with the charge energy of the junction, the thermal energy of the system, the quantization of the conductance, and the polarization of the spin as the charge vehicle moves through the oxide layer.

[0071] O sistema transdutor atual é calibrado para focar em umajanela de observação eficaz de aproximadamente 0,5 a 1,5 quilômetros radiais. Nessa escala, a evidência empírica sugere que a maioria dos efeitos de gravidade surgem a partir do jogo interno das tensões tectônicas in-situ que atuam sobre as características geológicas locais. Como um resultado, os padrões de tensão inferidos são com frequência indicativos de captação de hidrocarboneto prospectivo e das condições do reservatório em bacias sedimentares incluindo, por exemplo, a presença de blocos falhos, reservatórios canalizados, ou recifes de carbonato. Determinados outros padrões de tensão podem indicar mudanças do domínio geológico, tais como falhas nos sistemas, cinturões de fratura, limites litológicos, e sobre pressão.II.2. . Modelo de Transdutor II: Detecção por Deslocamento Relativo[0071] The current transducer system is calibrated to focus in an effective observation window of approximately 0.5 to 1.5 radial kilometers. At this scale, empirical evidence suggests that most gravity effects arise from the internal play of in-situ tectonic stresses that act on local geological features. As a result, inferred stress patterns are often indicative of prospective hydrocarbon uptake and reservoir conditions in sedimentary basins including, for example, the presence of faulty blocks, channeled reservoirs, or carbonate reefs. Certain other stress patterns may indicate changes in the geological domain, such as system faults, fracture belts, lithological boundaries, and overpressure.II.2. . Transducer Model II: Relative Displacement Detection

[0072] Várias modalidades do sistema descrito no presente documento são amplamente testadas contra a evidência empírica e foi realizado um aperfeiçoamento constante do sistema. Para entender como a junção de sensor detecta a anomalia de gravidade, pode ser útil um modelo matemático de mecânica clássica para caracterizar o movimento relativo entre o pino e a esfera. Em sua configuração básica, esse modelo mecânico é compreendido de duas massas de teste, duas molas e um amortecedor.[0072] Various modalities of the system described in this document are extensively tested against empirical evidence and constant refinement of the system has been undertaken. To understand how the sensor junction detects the gravity anomaly, a mathematical model of classical mechanics can be useful to characterize the relative motion between the pin and the ball. In its basic configuration, this mechanical model is comprised of two test masses, two springs and a damper.

[0073] A Figura 27 mostra um diagrama esquemático de um modelo mecânico. As duas massas de teste m1 e m2 são verticalmente conectadas por uma mola com constante de mola k2 e um amortecedor com coeficiente de amortecimento α. A massa de teste m1 corresponde ao pino 450 e a massa de teste m2 corresponde à esfera 454. A massa de teste m2 é verticalmente conectada à plataforma terrena por uma mola com constante de mola k3.[0073] Figure 27 shows a schematic diagram of a mechanical model. The two test masses m1 and m2 are vertically connected by a spring with spring constant k2 and a damper with damping coefficient α. Test mass m1 corresponds to pin 450 and test mass m2 corresponds to sphere 454. Test mass m2 is vertically connected to the earth platform by a spring with spring constant k3.

[0074] A Função de Lagrange do sistema mecânico descrito naFigura 5 é dada por

Figure img0001
[0074] The Lagrange Function of the mechanical system described in Figure 5 is given by
Figure img0001

[0075] em que l2 e l3 são comprimentos de equilíbrio das respectivas molas e vi ev2 são as velocidades das respectivas massas de teste. O efeito de amortecimento é adicionado uma vez e são obtidas as equações de movimento a partir da Função de Lagrange. A equação de movimento para mi é obtida por meio da equação de Euler-Lagrange aumentada pela força de dissipação d/dL\ dL

Figure img0002
[0075] where l2 and l3 are the equilibrium lengths of the respective springs and vi and v2 are the velocities of the respective test masses. The damping effect is added once and the equations of motion are obtained from the Lagrange Function. The equation of motion for mi is obtained through the Euler-Lagrange equation augmented by the dissipation force d/dL\ dL
Figure img0002

[0076] que rende

Figure img0003
[0076] that yields
Figure img0003

[0077] A expressão -α(v1 - v2) representa a força de dissipaçãoque atua sobre m1. A mesma é zero quando ambas as massas de teste se movem com as mesmas velocidades. Sob essa condição, o amortecedor não absorve energia dos movimentos das duas massas de teste. Se a velocidade de m1 for maior do que a de m2, e ambos estiverem em movimento na mesma direção, então a força de dissipação atua para reduzir a velocidade de m1 . Se a velocidade de m2 for maior e ambos estiverem em movimento na mesma direção, então a força de dissipação faz com que m1 ganhe mais velocidade. Esse efeito ocorre devido ao fato de que as duas extremidades de amortecedor estão fixadas a duas massas diferentes, de modo que m1 seja empurrado para cima se m2 se mover para cima com uma velocidade maior, ou m1 seja puxado para baixo se m2 se mover para baixo com uma velocidade maior. No entanto, se ambas as massas se moverem em direções opostas, então a força de dissipação atua para reduzir a velocidade de m1.[0077] The expression -α(v1 - v2) represents the dissipation force that acts on m1. It is zero when both test masses move with the same speeds. Under this condition, the damper does not absorb energy from the movements of the two test masses. If the speed of m1 is greater than that of m2, and both are moving in the same direction, then the dissipation force acts to reduce the speed of m1 . If the speed of m2 is greater and both are moving in the same direction, then the dissipation force causes m1 to gain more speed. This effect is due to the fact that the two ends of the damper are fixed to two different masses, so that m1 is pushed up if m2 moves up with a higher speed, or m1 is pulled down if m2 moves up. down with a higher speed. However, if both masses move in opposite directions, then the dissipation force acts to reduce the velocity of m1.

[0078] A equação de movimento para m2 também é obtida pelaequação de Euler-Lagrange adicionada pela força de dissipação

Figure img0004
[0078] The equation of motion for m2 is also obtained by the Euler-Lagrange equation added by the dissipation force
Figure img0004

[0079] que gera

Figure img0005
[0079] that generates
Figure img0005

[0080] Devido ao fato de que a massa m1 não pode ter uma posição inferior à massa m2, precisa-se ter x1 - x2 > 0. Se a mola k2 foruma mola de comprimento zero, então se tem x1 - x2 > 0. k2 é uma mola de comprimento zero se l2 = 0. A detecção sensível de mudanças de aceleração gravitacional nessa invenção depende do isolamento do deslocamento relativo entre as duas massas:

Figure img0006
[0080] Due to the fact that mass m1 cannot be lower than mass m2, one must have x1 - x2 > 0. If spring k2 is a spring of zero length, then one has x1 - x2 > 0. k2 is a spring of zero length if l2 = 0. Sensitive detection of gravitational acceleration changes in this invention depends on isolating the relative displacement between the two masses:
Figure img0006

[0081] Presume-se que a aceleração gravitacional tenha a seguin- te dependência temporal

Figure img0007
[0081] Gravitational acceleration is assumed to have the following time dependence
Figure img0007

[0082] em que g0 e Δg são fundo de aceleração gravitacional cons- tante e anomalia de gravidade, respectivamente, e T > 0.[0082] where g0 and Δg are background of constant gravitational acceleration and gravity anomaly, respectively, and T > 0.

[0083] Presumindo que a mola superior (k2) tenha um comprimen- to zero quando estiver em equilíbrio, isto é, l2 = 0, a solução para o deslocamento relativo é

Figure img0008
[0083] Assuming that the upper spring (k2) has a length of zero when it is in equilibrium, that is, l2 = 0, the solution for the relative displacement is
Figure img0008

[0084] em que H(t - t) é uma função de etapa unitária que temum valor de 1 se t > T e, caso contrário, zero. Essa solução é obtida assumindo-se que numericamente k3 > k2 » α > m1 « m2 no mesmo sistema de unidades. O deslocamento relativo Ç(t) tem componentes oscilatórios, que não estão incluídos devido às aproximações usadas durante a realização da inversão de transformada de Laplace. A solução apresentada acima é a função envelope de lenta variação sem os componentes de oscilação de alta frequência.[0084] where H(t - t) is a unit step function that has a value of 1 if t > T and zero otherwise. This solution is obtained by numerically assuming that k3 > k2 » α > m1 « m2 in the same system of units. The relative displacement Ç(t) has oscillatory components, which are not included due to the approximations used when performing the Laplace transform inversion. The solution presented above is the slowly varying envelope function without the high frequency oscillation components.

[0085] A solução ξ(t) acima mostra que o fundo de aceleraçãogravitacional constante pode ser completamente removido por filtraçãopela modalidade preferencial. Para ver esse efeito, considerar a imersão da modalidade preferencial no fundo constante sem nenhuma presença de anomalia de gravidade ∆g. O tempo t é sempre menor doque τ no qual a anomalia de gravidade começar a aparecer, de modoque sejam obtidos apenas os primeiros dois termos da solução

Figure img0009
[0085] The solution ξ(t) above shows that the background of constant gravitational acceleration can be completely removed by filtration by the preferred mode. To see this effect, consider the immersion of the preferred modality in the constant bottom with no presence of gravity anomaly ∆g. The time t is always less than τ at which the gravity anomaly begins to appear, so that only the first two terms of the solution are obtained.
Figure img0009

[0086] Devido à restrição geométrica da modalidade preferencial,a posição de m1, x1, deve ser pelo menos igual à posição de m2, x2, demodo que ξ(t < 𝑇) não possa ser menor do que zero. Conforme otempo avança, o deslocamento relativo diminui exponencialmente e iráalcançar zero, indicando que as oscilações devido ao fundo gravitacional constante seja completamente suprimido. O tempo no qual g0 écompletamente suprimido ocorre quando ξ(t < 𝑇) = 0, rendendo

Figure img0010
[0086] Due to the geometric constraint of the preferred modality, the position of m1, x1, must be at least equal to the position of m2, x2, so that ξ(t < 𝑇) cannot be less than zero. As time progresses, the relative displacement decreases exponentially and will reach zero, indicating that the oscillations due to the constant gravitational background are completely suppressed. The time at which g0 is completely suppressed occurs when ξ(t < 𝑇) = 0, yielding
Figure img0010

[0087] Embora seja preferencial que k2 se aproxime de zero, arestrição de aproximação k3 > k2 » a > m1 « m2 exige que k2 seja numericamente maior do que α, m1, ou m2 no SI ou no sistema Imperial de unidade de medição.[0087] While it is preferred that k2 approaches zero, the approximation constraint k3 > k2 » a > m1 « m2 requires that k2 be numerically greater than α, m1, or m2 in the SI or Imperial system of measurement unit.

[0088] A Figura 28 mostra um deslocamento relativo típico da mo-dalidade preferencial quando o mesmo encontrar o perfil de aceleração gravitacional dependente de tempo

Figure img0011
[0088] Figure 28 shows a typical relative displacement of the preferred mode when it meets the time-dependent gravitational acceleration profile
Figure img0011

[0089] Após a constante go ser suprimida no tempo to dentro de0 < t < T, haverá uma anomalia de gravidade Δg que ocorre em T > t0. O termo de solução que porta a anomalia de gravidade é

Figure img0012
[0089] After the constant go is suppressed at time to within 0 < t < T, there will be a gravity anomaly Δg that occurs at T > t0. The solution term that carries the gravity anomaly is
Figure img0012

[0090] dessa forma, qualquer anomalia de gravidade com Δg > 0não será detectada visto que irá gerar um deslocamento relativo nega-tivo. A expressão acima é positiva se Δg for positiva e t > T. Dessa forma, a modalidade preferencial tem duas vantagens: (i) a mesma suprime o fundo gravitacional constante e (ii) a mesma rejeita a anomalia de gravidade positiva.[0090] in this way, any gravity anomaly with Δg > 0 will not be detected as it will generate a negative relative displacement. The expression above is positive if Δg is positive and t > T. Thus, the preferred mode has two advantages: (i) it suppresses the constant gravitational background and (ii) it rejects the positive gravity anomaly.

[0091] A capacidade de a modalidade rejeitar a anomalia de gravidade positiva é adequada para exploração de hidrocarboneto. A maioria, se não a totalidade, dos sistemas de rocha porosa portadora de óleo e gás tem densidades menores do que a densidade de fundo para o fundo constante g0. A supressão de fundo constante também é adequada para a exploração de hidrocarboneto visto que os produtos de análises de gravidade padrão com o uso de gravímetro de LaCoste- Romberg ou gradiômetor de tensor total são mapas de anomalia de gravidade. As análises de gravidade padrão exigem uma subtração do fundo constante e uma correção devido a variações de topografia local. A presente modalidade realiza a subtração e a correção dinamicamente conforme o sensor realiza a análise de uma aeronave.[0091] The modality's ability to reject the positive gravity anomaly is suitable for hydrocarbon exploration. Most, if not all, oil and gas-bearing porous rock systems have densities less than the bottom density for the constant bottom g0. Constant background suppression is also suitable for hydrocarbon exploration as the products of standard gravity analysis using a LaCoste-Romberg gravimeter or total tensor gradiometer are gravity anomaly maps. Standard gravity analyzes require a constant background subtraction and correction for local topography variations. The present modality performs the subtraction and correction dynamically as the sensor performs the analysis of an aircraft.

[0092] A magnitude de deslocamento relativo devido à anomaliade gravidade é igual a

Figure img0013
[0092] The magnitude of relative displacement due to gravity anomaly is equal to
Figure img0013

[0093] A massa da esfera na modalidade é de aproximadamente0,25 gramas, enquanto é estimado que k2 seja 1,0 Newton/metro. Pre-sumindo uma anomalia de gravidade de 10-5 metro/s2 (1 miligal), obtém-se

Figure img0014
[0093] The mass of the sphere in the modality is approximately 0.25 grams, while k2 is estimated to be 1.0 Newton/meter. Assuming a gravity anomaly of 10-5 meter/s2 (1 milligal), one obtains
Figure img0014

[0094] Seria um desafio detectar essa pequena magnitude de deslocamento no campo, muito menos medida, com o uso de meios com-pletamente mecânicos. Pode haver muitas fontes de ruído quando o equipamento genérico for posicionado no campo e, suprimindo todas as fontes de ruído, haverá uma enorme barreira de medição a ser superada. Deve ser observado que uma anomalia de gravidade 10-5 m/s2 (1 miligal) representa o limite de medição atual típico de gravimetria (consulte, I. Marson, "A short walk along the gravímetros path", International Journal of Geophysics, 2012, 687813, 2012).[0094] It would be a challenge to detect this small magnitude of displacement in the field, let alone measured, using completely mechanical means. There can be many sources of noise when generic equipment is deployed in the field, and by suppressing all sources of noise there will be a huge measurement barrier to overcome. It should be noted that a gravity anomaly of 10-5 m/s2 (1 milligal) represents the typical current measurement limit of gravimetry (see, I. Marson, "A short walk along the gravimeters path", International Journal of Geophysics, 2012 , 687813, 2012).

[0095] A tecnologia de supressão de fundo constante proporcionada pela modalidade pode bloquear de modo eficaz qualquer fonte de ruído de estado quase estacionário. No modelo matemático apresentado, pode ser considerado que g0 representa qualquer fonte de ruído no perfil de aceleração gravitacional dependente de tempo

Figure img0015
[0095] The constant background suppression technology provided by the modality can effectively block any quasi-steady-state noise source. In the mathematical model presented, it can be considered that g0 represents any noise source in the time-dependent gravitational acceleration profile.
Figure img0015

[0096] A presente análise mostra que o tempo de supressão é dado por

Figure img0016
[0096] The present analysis shows that the suppression time is given by
Figure img0016

[0097] para a fonte de ruído com uma magnitude g0. Portanto, emgeral, deseja-se ter

Figure img0017
[0097] for the noise source with a magnitude g0. Therefore, in general, one wants to have
Figure img0017

[0098] a fim de ter t0 tão curto quanto for possível para que a supressão de ruído funcione com o uso da presente modalidade. No limi-

Figure img0018
[0098] in order to have t0 as short as possible for noise suppression to work using the present modality. in the limit-
Figure img0018

[0099] Para uma fonte de ruído g0, sua supressão depende total- mente da velocidade inicial da esfera, vi(0), que, na prática, não pode ser prontamente controlada por um meio externo para a presente modalidade. vi(0) corresponde à velocidade da esfera visto que a modalidade preferencial paira acima de uma área que tem uma aceleração gravitacional g0. No entanto, uma supressão máxima pode ser alcançada no limite α ^ 0, rendendo

Figure img0019
[0099] For a noise source g0, its suppression depends entirely on the initial velocity of the sphere, vi(0), which, in practice, cannot be readily controlled by an external means for the present modality. vi(0) corresponds to the speed of the sphere as the preferred mode hovers above an area that has a gravitational acceleration g0. However, maximum suppression can be achieved at the α^0 limit, yielding
Figure img0019

[00100] No entanto, o limite α ^ 0 não pode nunca ser alcançado uma vez que, mesmo sem nenhuma mola conectando a esfera e o pino, isto é, k2 = 0, sempre haverá uma força de arrasto que irá amorte-cer a oscilação de deslocamento relativo na modalidade. Portanto, precisa-se usar

Figure img0020
[00100] However, the limit α^0 can never be reached since even without any spring connecting the ball and pin, i.e. k2 = 0, there will always be a drag force that will dampen the relative displacement oscillation in modality. Therefore, it is necessary to use
Figure img0020

[00101] como o comportamento limitador do tempo de supressão t0. Para um limite de medição de 10-5 m/s2 (1 milligal), precisa-se que vi(0) seja, no máximo, 0,1 mm/s a fim de ter t0 na ordem de 1 segun- do. Isso é alcançado na presente modalidade preferencial fazendo-se com que a constante de mola do pino seja o mais rígido possível. A modalidade preferencial tem uma constante de mola eficaz do pino de cerca de 104 N/m colocando-se a esfera aproximadamente a 15 mm de distância da base do pino e com o uso de cobre como o material para o pino. O cobre tem um módulo de Young de 117 GPa e o radio do pino tem 0,725 mm.[00101] as the suppression time limiting behavior t0. For a measurement limit of 10-5 m/s2 (1 milligal), one needs vi(0) to be at most 0.1 mm/s in order to have t0 on the order of 1 second. This is achieved in the present preferred embodiment by making the spring constant of the pin as rigid as possible. The preferred embodiment has an effective pin spring constant of about 104 N/m by placing the ball approximately 15 mm away from the base of the pin and using copper as the material for the pin. Copper has a Young's modulus of 117 GPa and the radius of the pin is 0.725 mm.

[00102] Na modalidade preferencial, a magnitude do deslocamento relativo é convertida em um sinal de tensão através da junção elétrica. O modelo de transdutor dinâmico é uma esfera que atua sobre a massa de teste de topo, que é inserida em um pino sólido que atua como a massa de teste de fundo. O diagrama esquemático da montagem de pino e esfera é mostrado nas Figuras 1 a 4. Sob equilíbrio estático, a superfície interna da esfera irá entrar em contato com a superfície do pino e o espaçamento entre a superfície interna da esfera e a superfície do pino está na ordem da espessura de óxido para permitir que a esfera oscile independentemente da oscilação do pino. Um espaçador dielétrico delgado é colocado entre o pino e a esfera, que é representado pela mola caracterizada por k2 e pelo amortecedor caracterizado por α na Figura 5.[00102] In the preferred embodiment, the magnitude of the relative displacement is converted into a voltage signal across the electrical junction. The dynamic transducer model is a sphere that acts on the top test mass, which is inserted into a solid pin that acts as the bottom test mass. The schematic diagram of the pin and ball assembly is shown in Figures 1 to 4. Under static equilibrium, the inner surface of the ball will contact the surface of the pin and the spacing between the inner surface of the ball and the surface of the pin is in order of oxide thickness to allow the ball to oscillate independently of oscillation of the pin. A thin dielectric spacer is placed between the pin and the ball, which is represented by the spring characterized by k2 and the damper characterized by α in Figure 5.

[00103] A capacitância estática entre a esfera e o pino é dada pela fórmula para a capacitância de cilindros concêntricos

Figure img0021
[00103] The static capacitance between the ball and the pin is given by the formula for the capacitance of concentric cylinders
Figure img0021

[00104] em que L é o comprimento da esfera, R1 é o raio do pino e R2 é o raio interno do pino. O deslocamento relativo ^ entre o pino e a esfera pode ser representado por uma mudança em R2 e a mudança resultante na capacitância é

Figure img0022
[00104] where L is the length of the sphere, R1 is the radius of the pin, and R2 is the inner radius of the pin. The relative displacement ^ between the pin and the ball can be represented by a change in R2 and the resulting change in capacitance is
Figure img0022

[00105] O fator ln(R2/Ri) < 1 fornece um ganho de amplificação para a capacitância estática C0 e, dessa forma, compensa o baixo valor de Ç(t)/R2 <1. É benéfico ter um baixo valor de R2 e fazer com que o mesmo se aproxime de R1. Como resultado, a modalidade preferencial tem tamanho pequeno e detecção sensível. Dado que a capaci- tância C está relacionada à tensão V por meio de

Figure img0023
[00105] The factor ln(R2/Ri) < 1 provides an amplification gain for the static capacitance C0 and thus compensates for the low value of Ç(t)/R2 < 1. It is beneficial to have a low value of R2 and bring it closer to R1. As a result, the preferred modality has small size and sensitive detection. Since capacitance C is related to voltage V through
Figure img0023

[00106] em que Q é a carga elétrica, obtém-se

Figure img0024
[00106] where Q is the electric charge, we get
Figure img0024

[00107] em que a mudança de tensão ΔV é o sinal de saída do transdutor dinâmico de gravidade.[00107] where the voltage change ΔV is the output signal of the dynamic gravity transducer.

[00108] Dado que ΔC é uma função do tempo, obtém-se

Figure img0025
[00108] Given that ΔC is a function of time, one obtains
Figure img0025

[00109] Devido à V0 = Q/C0, tem-se

Figure img0026
[00109] Due to V0 = Q/C0, we have
Figure img0026

[00110] Portanto, a saída de tensão é proporcional ao deslocamento relativo Ç(t). Portanto, a faixa de submilímetro de ^Δg = 0,25 micrômetro pode ser amplificada com o ganho

Figure img0027
[00110] Therefore, the voltage output is proportional to the relative displacement Ç(t). Therefore, the submillimeter range of ^Δg = 0.25 micrometer can be amplified with the gain
Figure img0027

[00111] Na presente modalidade preferencial, o ganho é de cerca de 1 devido à pequena razão ^(t)/R2. Estima-se que a modalidade preferencial gere ln(R2/Ri) = 1/8. Miniaturizar a modalidade preferencial irá aumentar o ganho muito mais.[00111] In the present preferred embodiment, the gain is about 1 due to the small ratio ^(t)/R2. It is estimated that the preferred modality generates ln(R2/Ri) = 1/8. Miniaturizing the preferred mode will increase the gain much more.

[00112] Embora o sinal de tensão de saída ΔV(t) seja diretamente proporcional ao deslocamento relativo Ç(t), o processo inverso para obter a magnitude de anomalia de gravidade Δg exigiria uma caracterização completa de (i) montagem de pino e geometria da esfera inclu- indo distâncias de espaçamento para todo sensor usado; e (ii) constantes de mola e constante de amortecimento da montagem de pino e esfera, que dependem sensivelmente dos processos de fabricação.[00112] Although the output voltage signal ΔV(t) is directly proportional to the relative displacement Ç(t), the inverse process to obtain the gravity anomaly magnitude Δg would require a thorough characterization of (i) pin assembly and geometry of the sphere including spacing distances for every sensor used; and (ii) spring constants and damping constant of the pin and ball assembly, which significantly depend on the manufacturing processes.

[00113] A tensão de linha de base V0 pode mudar se a corrente elétrica dQ/dt não permanecer constante ao longo do tempo ou a capaci- tância estática C0 muda, por exemplo, de acúmulo de carga na camada de óxido. Pode ser realizado um procedimento de calibração que envolve os ciclos de carregamento e descarregamento elétrico de um modelo estacionário na Figura 7A com a finalidade de determinar as constantes do tempo de carregamento e descarregamento. Essas constantes do tempo de capacitância deveriam ser menores do que a constantes do tempo de mecânicas α/k2 a fim de alcançar interpretações corretas.[00113] The baseline voltage V0 may change if the electrical current dQ/dt does not remain constant over time or the static capacitance C0 changes, eg from charge build-up in the oxide layer. A calibration procedure involving the electrical charging and discharging cycles of a stationary model in Figure 7A can be performed in order to determine the charging and discharging time constants. These capacitance time constants should be smaller than the mechanical time constants α/k2 in order to achieve correct interpretations.

[00114] A principal vantagem de colocar o modelo em movimento retilíneo de altitude constante contínuo é que a fonte geológica de anomalia de gravidade irá produzir um perfil mais nítido de força gravi- tacional na direção vertical. O movimento contínuo fornece o seguinte perfil gravitacional usado na análise do modeloígo 0<t<T g (go + Δg t > T .[00114] The main advantage of placing the model in continuous constant altitude rectilinear motion is that the geological source of the gravity anomaly will produce a sharper profile of gravitational force in the vertical direction. Continuous motion gives the following gravitational profile used in the analysis of the model 0<t<T g (go + Δg t > T .

[00115] Para ver esse efeito de nitidez, pode-se considerar o modelo como uma partícula pontiaguda de massa, m1 + m2, situada em (x' ,y',z'), que interage gravitacionalmente com uma região subsuperficial com formato de paralelepípedo retangular de volume Q = abc. A energia potencial gravitacional é

Figure img0028
[00115] To see this sharpening effect, one can consider the model as a pointed particle of mass, m1 + m2, located at (x',y',z'), which gravitationally interacts with a subsurface region shaped like a rectangular parallelepiped of volume Q = abc. The gravitational potential energy is
Figure img0028

[00116] em que a posição (x, y, z) pertence a um ponto no volume da subsuperfície e p é a densidade de subsuperfície. G é a constante gravitacional. Se a espessura de subsuperfície c puder ser assumida como sendo menor do que a profundidade de localização z0 da subsu- perfície, a força gravitacional na direção vertical (z) será

Figure img0029
[00116] where the position (x, y, z) belongs to a point in the subsurface volume and p is the subsurface density. G is the gravitational constant. If the subsurface thickness c can be assumed to be less than the location depth z0 of the subsurface, the gravitational force in the vertical (z) direction will be
Figure img0029

[00117] em que h é a distância vertical entre a coordenada vertical do sensor z’ e a localização da borda de topo z0 do volume da subsu- perfície. h na prática é a soma da altitude da aeronave que transporta o transdutor e a profundidade vertical do volume da subsuperfície. Se o volume da subsuperfície Q tiver uma densidade inferior p do que a densidade de fundo p0, então o volume Q contribui para a diminuição do fundo gravitacional constante g0. Isso é a origem da anomalia de gravidade Δg

Figure img0030
[00117] where h is the vertical distance between the vertical coordinate of the sensor z' and the location of the top edge z0 of the subsurface volume. h in practice is the sum of the altitude of the aircraft carrying the transducer and the vertical depth of the subsurface volume. If the subsurface volume Q has a lower density p than the background density p0, then the volume Q contributes to the decrease in the constant gravitational background g0. This is the origin of the gravity anomaly Δg
Figure img0030

[00118] em que pQ é a massa do sistema de rocha porosa de sub-superfície que produz a anomalia. Os efeitos adicionais em Δg devido às tensões de subsuperfície podem ser descritos pela alteração de volume ΔQ, que ocorre quando a compressão e/ou tensão é aplicada ao sistema de rocha. A alteração de densidade Δp pode se correlacionar com as tensões de subsuperfície, isto é, a alteração de volume ΔQ. É, portanto, possível que ΔQ e Δp sejam indicativos de alterações de tensão de subsuperfície que ocorrem simultaneamente e cooperativamente para produzir uma Δg detectável.[00118] where pQ is the mass of the subsurface porous rock system that produces the anomaly. The additional effects on Δg due to subsurface stresses can be described by the volume change ΔQ, which occurs when compression and/or stress is applied to the rock system. Density change Δp can be correlated with subsurface tensions, ie volume change ΔQ. It is therefore possible that ΔQ and Δp are indicative of subsurface voltage changes that occur simultaneously and cooperatively to produce a detectable Δg.

[00119] Quando a aeronave que transporta o transdutor se move com uma velocidade de altitude constante de v, pode-se escrever

Figure img0031
[00119] When the aircraft carrying the transducer moves with a constant altitude velocity of v, one can write
Figure img0031

[00120] em que x0 < 0 é a posição horizontal inicial do transdutor. A anomalia de gravidade Δg se torna explicitamente dependente do tem-

Figure img0032
[00120] where x0 < 0 is the initial horizontal position of the transducer. The gravity anomaly Δg becomes explicitly weather dependent.
Figure img0032

[00121] Conforme a velocidade de aeronave v aumenta, Fz’(t) se torna mais agudo sem afetar sua magnitude. Dessa forma, para a velocidade de aeronave suficientemente alta, a anomalia de gravidade Δg pode ser descrita como ocorrendo abruptamente em t > T.[00121] As the aircraft speed v increases, Fz'(t) becomes more acute without affecting its magnitude. Thus, for sufficiently high aircraft speed, the gravity anomaly Δg can be described as occurring abruptly at t > T.

[00122] A anomalia de gravidade dependente de tempo Δg(t), tem uma distância vertical ótima dada por

Figure img0033
[00122] The time-dependent gravity anomaly Δg(t), has an optimal vertical distance given by
Figure img0033

[00123] em que a magnitude de campo gravitacional é a máxima, que é obtida através da diferenciação da função

Figure img0034
[00123] where the gravitational field magnitude is the maximum, which is obtained by differentiating the function
Figure img0034

[00124] em relação a h, estabelecendo o mesmo a zero e solucionando a equação resultante para distância vertical ótima hopt. b é o tamanho linear do depósito de hidrocarboneto na direção perpendicular ao movimento de aeronave. h na prática é a soma da altitude da aeronave que transporta o sensor e a profundidade vertical do volume da subsuperfície. Supondo-se que a altitude de aeronave é, tipicamente 3.000 metros, o sistema de transdutor à base de gravidade em tal modalidade pode detectar depósitos de hidrocarbonetos a nível de bacia.[00124] with respect to h, setting it to zero and solving the resulting equation for optimal hopt vertical distance. b is the linear size of the hydrocarbon deposit in the direction perpendicular to the aircraft movement. h in practice is the sum of the altitude of the aircraft carrying the sensor and the vertical depth of the subsurface volume. Assuming that the aircraft altitude is typically 3,000 meters, the gravity-based transducer system in such an embodiment can detect basin-level hydrocarbon deposits.

[00125] A dependência temporal explícita de Δg, que é detectada através do modelo, permite que o sensor não conserve energia. Conforme o sensor voa ao longo de uma linha de voo e encontra diversas anomalias de Δg, o mesmo acumula energia mecânica do trabalho realizado pelas anomalias de Δg

Figure img0035
[00125] The explicit time dependence of Δg, which is detected through the model, allows the sensor not to conserve energy. As the sensor flies along a flight line and encounters multiple Δg anomalies, it accumulates mechanical energy from the work done by the Δg anomalies.
Figure img0035

[00126] em que d^ é o deslocamento relativo no interior do sensor. O integral é realizado sobre uma anomalia, enquanto o somatório inclui todas as anomalias que o sensor encontra ao longo de sua trajetória de voo.[00126] where d^ is the relative displacement inside the sensor. The integral is performed over an anomaly, while the summation includes all anomalies that the sensor finds along its flight path.

II.3. DiscussãoII.3. Discussion

[00127] Conforme discutido, os componentes oscilatórios do deslo-camento relativo Ç(t) são omitidos no modelo matemático acima para demonstrar alguns recursos fundamentais envolvidos na operação de transdutor. Entretanto, é importante observar que o movimento retilíneo contínuo induz e mantém a oscilação do complexo de pino e esfera do transdutor em suas frequências naturais através da interação dinâmica com o campo de gravidade. Tal comportamento oscilatório permite que o transdutor reaja seletivamente às anomalias de gravidade em uma pequena escala espacial enquanto elimina filtra de modo a eliminar o fundo de gravidade de variação lenta. Tal comportamento oscilatório permite, também, o acúmulo de variações de gravidade diminutas através da ressonância de modo que a interferência de forma de onda reconhecível para as anomalias de gravidade seja exibida no sinal.[00127] As discussed, the oscillatory components of the relative displacement Ç(t) are omitted from the above mathematical model to demonstrate some fundamental features involved in transducer operation. However, it is important to note that continuous rectilinear motion induces and maintains the oscillation of the transducer pin and ball complex at their natural frequencies through dynamic interaction with the gravity field. Such oscillatory behavior allows the transducer to selectively react to gravity anomalies on a small spatial scale while eliminating filters in order to eliminate the slowly varying gravity background. Such oscillatory behavior also allows for the accumulation of minute gravity variations across resonance so that recognizable waveform interference for gravity anomalies is displayed in the signal.

[00128] Entretanto, o comportamento oscilatório não permite que o transdutor se acomode quando o mesmo está em movimento retilíneo contínuo. Consequentemente, por um lado, uma alta taxa de amostra para aquisição de dados para seguir a evolução de padrões gravitaci- onais de pequena escala pode ser usada sem a necessidade de esta-belecimento da condição de equilíbrio de massa de teste; por outro lado, a detecção dinâmica de anomalias de gravidade se torna mais complexa em comparação com os gravímetros convencionais estáticos. É, assim, necessário explorar o sinal adquirido em termos de atri- buitos de onda que incluem o desenvolvimento tendencioso de amplitude, frequência, fase e assim por diante. É o reconhcidmento de padrão em vez de cada valor de ponto único que é usado na interpretação de dados. Isso implica em o transdutor nesta invenção trocar precisão de medição para ganhar uma sensibilidade de detecção superior e eficiência superior na identificação de áreas anômalas de gravidade para o potencial depósito de hidrocarboneto.[00128] However, the oscillatory behavior does not allow the transducer to settle when it is in continuous rectilinear motion. Consequently, on the one hand, a high sample rate for data acquisition to follow the evolution of small-scale gravitational patterns can be used without the need to establish the test mass equilibrium condition; on the other hand, dynamic detection of gravity anomalies becomes more complex compared to conventional static gravimeters. It is thus necessary to explore the acquired signal in terms of wave attributes that include the biased development of amplitude, frequency, phase, and so on. It is pattern recognition rather than every single point value that is used in data interpretation. This implies that the transducer in this invention trades measurement accuracy to gain superior detection sensitivity and superior efficiency in identifying anomalous areas of gravity for potential hydrocarbon deposits.

[00129] O transdutor desta invenção detecta as anomalias gravita- cionais devido ao contraste físico de densidade e tensão entre as des- continuidades geológicas e o fundo. Além das alterações de densidade de subsuperfície, as tensões principais também desempenham um papel significativo no desenvolvimento das condições de subsuperfície associadas às descontinuidades (consulte J.S. Bell, "In situ stresses in sedimentary rochas - parte 2: applications of stress measurements", Geoscience Canada, 23, 135 a 153, 1996). Em geral, a tensão horizontal máxima (SHmax) controla a migração de fluido e a tensão horizontal mínima (Shmin) dita a expulsão de fluido. Conforme o fluido se move para o interior das rochas de reservatório, o SHmax irá diminuir e o Shmin irá aumentar conforme a pressão de poro aumenta. A redução de cisalhamanto e aumento na distribuição de permeabilidade em reservatórios (controlada por SHmax) levará a uma condição de ho-mogeneidade de subsuperfície superior. Onde as alterações de tensão significativas ocorrem nas rochas nas fraturas e faltas ou em reserva-tórios nas bordas, as mesmas serão acompanhadas por uma alteração de densidade significativa. As investigações de gradientes de gravidade e alterações de tensão mostraram que há uma relação física entre as duas em pequenas escalas (consulte T.J. Hayes et al., "A gravity gradient method for characterizing the post-seismic deformation field for a finite fault", Geophysical Journal International, 173, 802 a 805, 2008).[00129] The transducer of this invention detects gravitational anomalies due to the physical contrast of density and tension between the geological discontinuities and the bottom. In addition to subsurface density changes, principal stresses also play a significant role in the development of subsurface conditions associated with discontinuities (see JS Bell, "In situ stresses in sedimentary rocks - part 2: applications of stress measurements", Geoscience Canada, 23, 135 to 153, 1996). In general, maximum horizontal stress (SHmax) controls fluid migration and minimum horizontal stress (Shmin) dictates fluid expulsion. As the fluid moves into the reservoir rocks, the SHmax will decrease and the Shmin will increase as the pore pressure increases. Reduction of shear and increase in permeability distribution in reservoirs (controlled by SHmax) will lead to a condition of higher subsurface homogeneity. Where significant stress changes occur in rocks at fractures and faults or in reservoirs at the edges, they will be accompanied by a significant density change. Investigations of gravity gradients and stress changes have shown that there is a physical relationship between the two at small scales (see TJ Hayes et al., "A gravity gradient method for characterizing the post-seismic deformation field for a finite fault", Geophysical Journal International, 173, 802 to 805, 2008).

[00130] Para a resposta do transdutor, as alterações na homogeneidade de subsuperfície são fundamentais na produção do contraste físico de interesse. Em geral, as rochas porosas e a presença de fluido geram uma diminuição na densidade de volume, o que irá produzir um campo gravitacional inferior. Se mais fluido for acumulado em uma armadilha com alta porosidade e distribuição de permeabilidade eficaz, então, o sistema de reservatório se torna mais homogêneo. Consequentemente, há um aumento na homogeneidade de subsuperfície espacial. Com base em tais considerações, uma condição de fundo geológico (ou não anômalo) pode ser caracterizada por uma distribuição aleatória de Δp com gradientes de pressão hidrostática. Uma condição anômala de interesse pode ser caracterizada por uma distribuição homogênea isolada de Δpπ devido à presença de fluido e porosidade intensificada tipicamente limitada por gradientes de tensão anormal. A condição anômala pode, também, ser caracterizada por uma redução marcada por tensão de cisalhamento no interior do reservatório e uma reorientação das tensões principais horizontais ao redor do mesmo.[00130] For transducer response, changes in subsurface homogeneity are critical in producing the physical contrast of interest. In general, porous rocks and the presence of fluid generate a decrease in volume density, which will produce a lower gravitational field. If more fluid is accumulated in a trap with high porosity and effective permeability distribution, then the reservoir system becomes more homogeneous. Consequently, there is an increase in spatial subsurface homogeneity. Based on such considerations, a geological (or non-anomalous) bottom condition can be characterized by a random distribution of Δp with hydrostatic pressure gradients. An anomalous condition of interest can be characterized by an isolated homogeneous distribution of Δpπ due to the presence of fluid and intensified porosity typically limited by abnormal stress gradients. The anomalous condition can also be characterized by a marked reduction in shear stress within the reservoir and a reorientation of the horizontal principal stresses around it.

[00131] O contraste físico mais significativo que o transdutor "percebe" é no início da anomalia, que se ocorre devido à alteração nas propriedades de rocha e o aumento em volume de fluido anômalo. A anomalia de gravidade negativa produzida pela presença do corpo de fluido irá induzir um deslocamento relativo dos componentes de transdutor e afeta o estado de ressonância. Como resultado, o transdutor responde fortemente às bordas da anomalia.[00131] The most significant physical contrast that the transducer "perceives" is at the beginning of the anomaly, which occurs due to the change in rock properties and the increase in anomalous fluid volume. The negative gravity anomaly produced by the presence of the body of fluid will induce a relative displacement of the transducer components and affect the state of resonance. As a result, the transducer responds strongly to the edges of the anomaly.

[00132] Para resumir, na resposta às condições anômalas de pequena escala na aceleração gravitacional, a modalidade é moldada para empregar uma montagem de massa de prova reduzida para minimizar os efeitos inertes e para permitir a interação de alta frequência com o campo de gravidade em um ambiente de pesquisa de alta alti- tude e alta velocidade, para permitir uma instabilidade mecânica para intensificar a sensibilidade de detecção, para utilizar o movimento reti-líneo para acumular continuamente a Δg necessária para resolver os recursos de escala de reservatório e para obter padrões de sinal à base de onda através de transdução eletromecânica para a análise ao contrário da medição de magnitude-padrão na gravimetria tradicional.[00132] To summarize, in response to small-scale anomalous conditions in gravitational acceleration, the modality is shaped to employ a reduced proof mass assembly to minimize inertial effects and to allow high-frequency interaction with the gravity field at a high-altitude, high-speed survey environment, to allow mechanical instability to enhance detection sensitivity, to utilize rectilinear motion to continuously accumulate the Δg needed to resolve reservoir scale features and to obtain patterns wave-based signal via electromechanical transduction for analysis as opposed to standard magnitude measurement in traditional gravimetry.

[00133] Na exploração de hidrocarboneto, os cinco critérios principais avaliados são fonte, migração, armadilha, reservatório e vedação. O transdutor desta invenção pode reagir às condições anômalas de densidade e tensão produzidas pela presença combinada de armadilha, reservatório e vedação. Portanto, pode ser empregado como uma poderosa ferramenta à base de gravidade para fornecer as informações sobre as áreas condutivas para a captura de fluido na coluna sedimentar.[00133] In hydrocarbon exploration, the five main criteria evaluated are source, migration, trap, reservoir and seal. The transducer of this invention can react to anomalous density and voltage conditions produced by the combined presence of trap, reservoir and seal. Therefore, it can be employed as a powerful gravity-based tool to provide information about conductive areas for fluid capture in the sedimentary column.

[00134] Um recurso de uma modalidade descrita é que a mesma inclui integração dinâmica de sinal enquanto em movimento. Todos os gravímetros e gradiômetros de gravidade presentes tomam medições estáticas, isto é, o sensor não precisa estar em movimento e, portanto, tais instrumentos (1) não podem realizar uma integração dinâmica de sinal ou detectar o acúmulo de energia ao longo do tempo; (2) não têm a habilidade de responder seletivamente ás alterações de energia induzidas pela tensão de subsuperfície (perturbações de cada desconti- nuidade de subsuperfície); (3) não podem obter amostras de sinais de vibração do campo gravitacional a uma alta taxa de amostra (por exemplo 2.000 amostras por segundo); e (4) não têm a habilidade de identificar a presença de fluidos capturados localizados na subsuperfí- cie.[00134] A feature of a described embodiment is that it includes dynamic signal integration while in motion. All gravimeters and gravity gradiometers present take static measurements, that is, the sensor does not need to be in motion and therefore such instruments (1) cannot perform dynamic signal integration or detect energy accumulation over time; (2) they do not have the ability to selectively respond to energy changes induced by subsurface tension (perturbations of each subsurface discontinuity); (3) cannot sample gravitational field vibration signals at a high sample rate (eg 2000 samples per second); and (4) they do not have the ability to identify the presence of captured fluids located in the subsurface.

[00135] Em uma modalidade, há um sistema de transdutor de gravidade que compreende: uma junção que compreende um primeiro metal e um segundo metal diferente do primeiro metal, sedo que a jun ção forma uma cavidade ressonante; uma partícula caracterizada por uma onda de Broglie, sendo que a partícula é contida no interior da cavidade ressonante; uma onda de fônon no interior da cavidade res-sonante, a onda de Broglie está acoplada à onda de fônon; uma fonte de alimentação para aplicar potência elétrica através da junção; um sensor que pode detectar a resistência, tensão, ou corrente, sendo que o sensor está conectado eletricamente à junção, o sensor produz um sinal lido; e um sistema de gravação para gravar o sinal lido. Em uma alternativa, a partícula não é presa em uma estrutura de treliça. Em outra alternativa, o sistema compreende adicionalmente um acele- rômetro. Em uma alternativa, o sistema de gravação compreende um sistema de posicionamento geográfico (GPS). Em uma modalidade, o sistema compreende adicionalmente um veículo que pode mover o sistema de transdutor. Em uma alternativa, o veículo é um avião. Em uma alternativa, o sistema de gravação compreende um sistema de mapeamento para mapear a localidade do veículo. Em uma modalidade, a junção compreende: uma esfera condutora que tem um orifício longitudinal através da mesma; e um pino condutor que tem um reves-timento dielétrico, sendo que o pino está localizado no orifício longitudinal para formar a junção elétrica. Em uma alternativa, a esfera e o pino são produzidos a partir de metal e o dielétrico compreende um óxido de metal. Em uma modalidade, o óxido de metal compreende óxido de prata. Em uma modalidade, a esfera compreende um sandui- che que compreende uma camada de cobre ou ouro formada entre a primeira e segund camadas de liga. Em outra modalidade, a fonte de alimentação é uma fonte de tensão e a tensão é entre 3 volts e 9 volts.[00135] In one embodiment, there is a gravity transducer system comprising: a junction comprising a first metal and a second metal other than the first metal, wherein the junction forms a resonant cavity; a particle characterized by a de Broglie wave, the particle being contained within the resonant cavity; a phonon wave inside the resonant cavity, the de Broglie wave is coupled to the phonon wave; a power supply to apply electrical power across the junction; a sensor that can detect resistance, voltage, or current, where the sensor is electrically connected to the junction, the sensor produces a read signal; and a recording system for recording the read signal. In an alternative, the particle is not trapped in a lattice structure. In another alternative, the system additionally comprises an accelerometer. In an alternative, the recording system comprises a geographic positioning system (GPS). In one embodiment, the system further comprises a vehicle that can move the transducer system. In an alternative, the vehicle is an airplane. In an alternative, the recording system comprises a mapping system for mapping the location of the vehicle. In one embodiment, the joint comprises: a conductive ball having a longitudinal hole therethrough; and a conductive pin having a dielectric coating, the pin being located in the longitudinal hole to form the electrical junction. In an alternative, the ball and pin are produced from metal and the dielectric comprises a metal oxide. In one embodiment, the metal oxide comprises silver oxide. In one embodiment, the ball comprises a sandwich comprising a copper or gold layer formed between the first and second alloy layers. In another embodiment, the power supply is a voltage source and the voltage is between 3 volts and 9 volts.

[00136] Em outra modalidade, há um método para detectar as alterações de orientação ou variações localizadas de um campo gravitaci- onal associado à tensão de subsuperfície, sendo que o método compreende: criar uma cavidade ressonante; capturar uma partícula na cavidade ressonante; aplicar um campo elétrico ao longo da partícula na cavidade ressonante para criar uma junção elétrica; expor a junção às alterações de orientação ou variações localizadas de um campo gravitacional; detectar a resistência, tensão, ou corrente ao longo da junção para produzir um sinal lido característico das alterações de ori-entação ou variações localizadas de um campo gravitacional associado à tensão de subsuperfície; e gravar o sinal lido; e analisar o sinal para detectar as alterações de orientação ou variações localizadas de um campo gravitacional. Em uma modalidade, o método compreende adicionalmente, mover a partícula capturada na cavidade ressonante através do campo gravitacional. Em uma alternativa, a movimentação compreende mover a partícula capturada na cavidade ressonante em um veículo. Em outra modalidade, a movimentação compreende mover a partícula capturada na cavidade ressonante em um avião. Em uma alternativa, a gravação compreende gravar o sinal lido como uma função do tempo. Em outra modalidade, a gravação compreende gravar o sinal lido como uma função de posição geográfica da partícula capturada na cavidade ressonante. Em uma modalidade, a análise compreende analisar a amplitude de sinal, frequência de sinal, ou caráter de sinal e padrão do sinal.[00136] In another embodiment, there is a method to detect changes in orientation or localized variations of a gravitational field associated with subsurface tension, the method comprising: creating a resonant cavity; capturing a particle in the resonant cavity; applying an electric field across the particle in the resonant cavity to create an electrical junction; exposing the junction to changes in orientation or localized variations of a gravitational field; detecting resistance, voltage, or current across the junction to produce a read signal characteristic of orientation changes or localized variations of a gravitational field associated with subsurface voltage; and recording the read signal; and analyzing the signal to detect changes in orientation or localized variations of a gravitational field. In one embodiment, the method further comprises moving the captured particle in the resonant cavity through the gravitational field. In an alternative, the movement comprises moving the captured particle in the resonant cavity in a vehicle. In another embodiment, the movement comprises moving the captured particle in the resonant cavity in a plane. In an alternative, recording comprises recording the read signal as a function of time. In another embodiment, recording comprises recording the read signal as a function of the geographic position of the captured particle in the resonant cavity. In one embodiment, the analysis comprises analyzing signal amplitude, signal frequency, or signal character and signal pattern.

[00137] Em outra modalidade, há um método para detectar um depósito de hidrocarboneto, sendo que o método compreende: fornecer um transdutor de gravidade para detectar uma alteração em um campo de gravidade; mover o transdutor de gravidade através da atmosfera ou uma terra acima do depósito de hidrocarboneto; detectar uma alteração no campo de gravidade para produzir um sinal de alteração de gravidade indicativo do depósito de hidrocarboneto; gravar o sinal de alteração de gravidade; e analisar o sinal de alteração de gravidade para detectar o depósito de hidrocarboneto. Em uma alternativa, a movimentação é realizada colocando-se o transdutor de gravidade em um veículo e movendo-se o veículo. Em uma modalidade, o método com-preende adicionalmente rastrear a posição do veículo e a gravação compreende gravar a posição do veículo. Em uma alternativa, a análise compreende correlacionar o sinal de alteração de gravidade gravado com a posição do veículo. Em uma modalidade, a movimentação compreende colocar o transdutor em uma aeronave e fazer a aeronave voar sobre o depósito. Em uma modalidade, o método compreende adicionalmente rastrear a posição geográfica da aeronave e gravar a posição rastreada. Em outra modalidade, o método compreende adicionalmente exibir a posição em tempo real da aeronave. Em outra modalidade, a exibição compreende exibir uma linha de voo planejada e desvios da linha de voo. Em outra modalidade, a exibição compreende exibir a linha de voo planejada e os desvios no para-brisa da aeronave. Em outra modalidade, o método compreende adicionalmente monitorar a rotação da aeronave ao longo de um plano horizontal para fornecer um sinal de rotação, a gravação compreende gravar o sinal de rotação e a análise compreende usar o sinal de rotação para aprimorar a qualidade do sinal de alteração de gravidade. Em uma modalidade, o voo compreende fazer a aeronave voar na altitude of entre 0,3 Km e 6,1 Km (1.000 pés e 20,000 pés). Em outra modalidade, o método compreende integrar o sinal de alteração de gravidade dinamicamente ao longo do tempo. Em outra modalidade, o método compreende adicionalmente detectar o acúmulo de energia no sinal ao longo do tempo. Em outra modalidade, o sinal é submetido à amostragem a uma taxa de amostra de 1.000 amostras por segundo ou mais.[00137] In another embodiment, there is a method for detecting a hydrocarbon deposit, the method comprising: providing a gravity transducer to detect a change in a gravity field; moving the gravity transducer through the atmosphere or a land above the hydrocarbon deposit; detecting a change in gravity field to produce a gravity change signal indicative of the hydrocarbon deposit; record the severity change signal; and analyzing the gravity change signal to detect the hydrocarbon deposit. In an alternative, the movement is accomplished by placing the gravity transducer in a vehicle and moving the vehicle. In one embodiment, the method further comprises tracking the position of the vehicle and the recording comprises recording the position of the vehicle. In an alternative, the analysis comprises correlating the recorded gravity change signal with the vehicle's position. In one embodiment, the movement comprises placing the transducer on an aircraft and flying the aircraft over the depot. In one embodiment, the method further comprises tracking the geographic position of the aircraft and recording the tracked position. In another embodiment, the method further comprises displaying the real-time position of the aircraft. In another embodiment, the display comprises displaying a planned flight line and flight line deviations. In another embodiment, the display comprises displaying the planned flight line and deviations on the windshield of the aircraft. In another embodiment, the method further comprises monitoring the rotation of the aircraft along a horizontal plane to provide a roll signal, recording comprises recording the roll signal, and the analysis comprises using the roll signal to improve the quality of the roll signal. severity change. In one embodiment, the flight comprises flying the aircraft at an altitude of between 0.3 km and 6.1 km (1,000 ft and 20,000 ft). In another embodiment, the method comprises integrating the change in severity signal dynamically over time. In another embodiment, the method further comprises detecting the accumulation of energy in the signal over time. In another embodiment, the signal is sampled at a sample rate of 1000 samples per second or more.

[00138] Há, também, um método para detectar um fluido subterrâneo capturado sob uma camada de terra, sendo que o método compreende: fornecer um transdutor de fluido subterrâneo que pode detectar o fluido subterrâneo capturado; mover o transdutor através da atmosfera ou uma terra acima do fluido capturado; detectar o fluido cap- turado para produzir um sinal de fluido capturado indicativo do fluido capturado; gravar o sinal de fluido capturado; e analisar o sinal de fluido capturado para detectar o fluido capturado. Em uma modalidade, a movimentação é realizada colocando-se o transdutor em um veículo e movendo-se o veículo. Em outra modalidade, a movimentação com-preende colocar o transdutor em uma aeronave e fazer a aeronave voar sobre o depósito. Em outra modalidade, o método compreende adicionalmente rastrear a posição geográfica da aeronave e gravar a posição rastreada. Em outra modalidade, o método compreende adici-onalmente monitorar a rotação da aeronave ao longo de um plano ho-rizontal para fornecer um sinal de rotação, sendo que a gravação compreende gravar o sinal de rotação e a análise compreende usar o sinal de rotação para aprimorar a qualidade do sinal de alteração de gravidade. Em outra modalidade, o voo compreende fazer a aeronave voar em uma altitude de entre 0,3 Km e 6,1 Km (1.000 pés e 20.000 pés). Em uma modalidade, o fluido capturado é um hidrocarboneto.[00138] There is also a method for detecting underground fluid captured under a layer of earth, the method comprising: providing an underground fluid transducer that can detect captured underground fluid; moving the transducer through the atmosphere or a land above the captured fluid; detecting the captured fluid to produce a captured fluid signal indicative of the captured fluid; recording the captured fluid signal; and analyzing the captured fluid signal to detect the captured fluid. In one embodiment, the movement is accomplished by placing the transducer in a vehicle and moving the vehicle. In another embodiment, the movement comprises placing the transducer on an aircraft and making the aircraft fly over the depot. In another embodiment, the method further comprises tracking the geographic position of the aircraft and recording the tracked position. In another embodiment, the method further comprises monitoring the rotation of the aircraft along a horizontal plane to provide a roll signal, the recording comprising recording the roll signal and the analysis comprising using the roll signal to improve the quality of the gravity change signal. In another embodiment, the flight comprises flying the aircraft at an altitude of between 0.3 km and 6.1 km (1,000 feet and 20,000 feet). In one embodiment, the captured fluid is a hydrocarbon.

[00139] Em outra modalidade, a invenção fornece: um sistema de transdutor de gravidade que compreende: uma junção que compreende um primeiro metal e um segundo metal, sendo que a dita junção forma uma cavidade ressonante devido á vibração mecânica da montagem de pino e esfera; uma fonte de alimentação para aplicar a potência elétrica ao longo da dita junção; um sensor que pode detectar a resistência, tensão ou corrente, sendo que o dito sensor está eletricamente conectado à dita junção, o dito sensor produz um sinal lido; e um sistema de gravação para gravar o dito sinal lido. Em uma modalidade, o transdutor de gravidade compreende adicionalmente um avião que pode mover o dito sistema de transdutor em um movimento retilíneo. Em outra modalidade, a junção compreende: uma esfera condutora que tem um orifício longitudinal através da mesma; e um pino condutor que tem um revestimento dielétrico, sendo que o dito pino está localizado no dito orifício longitudinal para formar a dita junção elétrica. Em outra modalidade, há uma montagem de pino e esfera que pode produzir o deslocamento relativo entre a dita esfera e o dito pino sob o dito movimento retilíneo da dita aeronave. Em outra modalidade, a esfera e pino são produzidos a partir de metal e o dito dielétrico compreende um óxido de metal. Em uma outra modalidade, há uma camada de óxido entre o pino e esfera, camada de óxido a qual com-preende óxido de prata, óxido de cobre ou outro óxido de metal. Em outra modalidade, a esfera compreende uma estrutura de sanduiche que compreende uma camada de cobre ou ouro formada entre a primeira e segunda camadas de liga. Em outra modalidade, a fonte de alimentação é uma fonte de tensão e a tensão é entre 3 volts e 9 volts.[00139] In another embodiment, the invention provides: a gravity transducer system comprising: a joint comprising a first metal and a second metal, said joint forming a resonant cavity due to mechanical vibration of the pin assembly and ball; a power supply for applying electrical power across said junction; a sensor that can detect resistance, voltage or current, said sensor being electrically connected to said junction, said sensor producing a read signal; and a recording system for recording said read signal. In one embodiment, the gravity transducer further comprises a plane that can move said transducer system in a rectilinear motion. In another embodiment, the joint comprises: a conductive sphere having a longitudinal hole therethrough; and a conductive pin having a dielectric coating, said pin being located in said longitudinal hole to form said electrical junction. In another embodiment, there is a pin and ball assembly that can produce relative displacement between said ball and said pin under said rectilinear motion of said aircraft. In another embodiment, the ball and pin are produced from metal and said dielectric comprises a metal oxide. In another embodiment, there is an oxide layer between the pin and ball, which oxide layer comprises silver oxide, copper oxide or other metal oxide. In another embodiment, the sphere comprises a sandwich structure comprising a copper or gold layer formed between the first and second alloy layers. In another embodiment, the power supply is a voltage source and the voltage is between 3 volts and 9 volts.

[00140] A invenção fornece, também, um método para detectar alterações de orientação ou variações localizadas de campo gravitacional associadas à alteração de densidades e tensões de subsuperfície, sendo que o método compreende: criar uma cavidade ressonante devido à vibração mecânica da montagem de pino e esfera, sendo que a vibração mecânica representa o deslocamento relativo entre a esfera e o pino; aplicar um campo elétrico ao longo da junção na cavidade ressonante para criar uma junção elétrica; expor a junção às alterações de orientação ou variações localizadas de um campo gravitacional através do deslocamento relativo entre a esfera e o pino; detectar a tensão ao longo da junção para produzir as características de sinal lido das alterações de orientação ou variações localizadas de um campo gravitacional; adquirir as alterações de orientação ou variações localizadas de um campo gravitacional continuamente a partir de um avião em movimento sem a necessidade de estabelecer um estado de equilíbrio estático; usar a instabilidade mecânica para intensificar a sensibilidade de detecção e eficácia de pesquisa; explorar a interação de alta altitude e alta velocidade com um campo gravitacional, permitir que pequenas massas de teste oscilantes tenham acesso aos domínios de alta frequência do campo gravitacional; atuar como um transdutor me-cânico para responder rapidamente e converter a energia de desloca-mento para distribuição de carga eletrostática e como um transdutor de capacitância para modular a saída através de integração; gravar o sinal lido; e analisar o sinal para detectar as alterações de orientação ou variações localizadas de um campo gravitacional associadas às alterações de tensão ou alteração de densidades de subsuperfície. Em uma modalidade, a gravação compreende gravar o sinal lido como uma função do tempo.[00140] The invention also provides a method for detecting orientation changes or localized gravitational field variations associated with changing subsurface densities and stresses, the method comprising: creating a resonant cavity due to mechanical vibration of the pin assembly and sphere, with mechanical vibration representing the relative displacement between the sphere and the pin; applying an electric field across the junction in the resonant cavity to create an electric junction; exposing the joint to changes in orientation or localized variations of a gravitational field through the relative displacement between the sphere and the pin; detecting the voltage across the junction to produce the signal characteristics read from changes in orientation or localized variations of a gravitational field; acquiring changes in orientation or localized variations of a gravitational field continuously from a moving airplane without the need to establish a state of static equilibrium; use mechanical instability to enhance detection sensitivity and search effectiveness; explore the high-altitude, high-velocity interaction with a gravitational field, allow small oscillating test masses to gain access to the high-frequency domains of the gravitational field; act as a mechanical transducer to quickly respond and convert displacement energy for electrostatic charge distribution and as a capacitance transducer to modulate the output through integration; record the read signal; and analyzing the signal to detect changes in orientation or localized variations of a gravitational field associated with changes in voltage or changing subsurface densities. In one embodiment, recording comprises recording the signal read as a function of time.

[00141] A invenção fornece, também, um método para detectar o depósito de hidrocarboneto, sendo que o método compreende: fornecer um transdutor de gravidade que depende do deslocamento relativo entre a esfera e o pino para detectar uma alteração em um campo gravitacional; mover o transdutor de gravidade através da atmosfera ou na terra acima do depósito de hidrocarboneto em um movimento retilíneo; detectar uma alteração no campo gravitacional através de conversão eletromecânica através da junção elétrica para produzir um sinal de tensão indicativo do depósito de hidrocarboneto; eliminar o campo gravitacional de fundo constante através do deslocamento relativo; gravar o sinal de alteração de gravidade; explorar os padrões de detecção à base de onde ao contrário da medição de magnitude- padrão; e analisar o sinal de alteração de gravidade para detectar o depósito de hidrocarboneto. Em uma modalidade, o voo compreende fazer a aeronave voar a uma altitude de até 3.000 metros. Em outra modalidade, a altitude é uma função do tamanho do depósito de hidro- carboneto.[00141] The invention also provides a method for detecting the hydrocarbon deposit, the method comprising: providing a gravity transducer that depends on the relative displacement between the ball and the pin to detect a change in a gravitational field; moving the gravity transducer through the atmosphere or on land above the hydrocarbon deposit in a straight line motion; detecting a change in the gravitational field through electromechanical conversion across the electrical junction to produce a voltage signal indicative of the hydrocarbon deposit; eliminate the constant background gravitational field through relative displacement; record the severity change signal; explore where-based detection patterns as opposed to standard magnitude measurement; and analyzing the gravity change signal to detect the hydrocarbon deposit. In one embodiment, the flight comprises flying the aircraft at an altitude of up to 3,000 meters. In another embodiment, altitude is a function of the size of the hydrocarbon deposit.

[00142] Foi descrito um detector gravitacional prático, sendo que o detector é estável, compacto, robusto e pode ser operado à temperatura ambiente.[00142] A practical gravitational detector has been described, and the detector is stable, compact, robust and can be operated at room temperature.

[00143] Qualquer uma das partes de qualquer uma das modalidades descritas no presente documento pode ser combinada com qualquer uma das partes de qualquer uma das outras modalidades. As estruturas e processos equivalentes podem ser substituídos pelas várias estruturas e processos descritos; os subprocessos do método da invenção podem, em alguns casos, ser realizados em uma ordem diferente; ou uma variedade de diferentes materiais e elementos podem ser usados. Consequentemente, a invenção deve ser interpretada por englobar todo e qualquer recurso inovador e combinação de recursos inovadores presentes em e/ou contidos pelo aparelho e métodos de transdutor de gravidade descritos.III. EXEMPLOS DE RESULTADOS DE LEITURA DE HIDROCARBO- NETO[00143] Any part of any of the embodiments described herein may be combined with any part of any of the other embodiments. Equivalent structures and processes may be substituted for the various structures and processes described; the sub-processes of the method of the invention may, in some cases, be carried out in a different order; or a variety of different materials and elements can be used. Consequently, the invention should be interpreted to encompass any and all innovative features and combination of innovative features present in and/or contained by the described apparatus and gravity transducer methods.III. EXAMPLES OF HYDROCARBID READING RESULTS

[00144] Para verificar que o sistema de acordo com a presente invenção funciona, voos foram produzidas sobre diversos potenciais distintos de locais de hidrocarboneto e os resultados comparados aos conhecimentos anteriores dos campos. O primeiro dos referidos campos é o campo de carbonato em terra Canadense referido como o campo de gás Ladyfern, em BC, Canada. Encontrado em 2000, o campo de Ladyfern foi estimado conter 1.5 Tcf de reservas de gás natural. Três linhas de voo foram realizadas em diferentes direções para confirmar a relação de áreas porosas para o sinal do sensor. O campo de gás Ladyfern é encerrado dentro de um recife de barreira de carbonato com porosidade preserveda através do processo de lixiviação e dolomitiza- ção. Falhas e sistemas de fratura nos limites são de natureza transcor- rente. Com base em sísmicos, a dolomitização e a captura não são prontamente visíveis, embora as características de decaimento sejam relativamente claras.[00144] To verify that the system according to the present invention works, flights were produced over several distinct potentials of hydrocarbon sites and the results compared to previous knowledge of the fields. The first of these fields is the Canadian onshore carbonate field referred to as the Ladyfern gas field in BC, Canada. Found in 2000, the Ladyfern field was estimated to contain 1.5 Tcf of natural gas reserves. Three lines of flight were performed in different directions to confirm the relationship of porous areas to the sensor signal. The Ladyfern gas field is enclosed within a carbonate barrier reef with preserved porosity through a leaching and dolomitization process. Faults and boundary fracture systems are transient in nature. Based on seismic, dolomitization and capture are not readily visible, although decay characteristics are relatively clear.

[00145] Ladyfern é um acúmulo de gás natural alojado em uma fossa estratigráfica - recife de ponto escravo Devoniano. O desvaneci- mento dos reservatórios produtivos se desenvolveu por meio de enter-ramento de digenesia chamado de dolomitização hidrotermal ("HTD"). Afunilamentos e falhas antitéticas associadas com a proximidade dio sistema de transformação dextral Hay River acredita-se que tenham agido como condutos para os fluidos hidrotérmicos. A natureza agressiva de HTD digenesia criou uma série de características de ‘decaimento’ ou ‘colapso’ em e em torno do recife, que são prontamente visíveis por meio de estudos sísmicos.[00145] Ladyfern is an accumulation of natural gas housed in a stratigraphic trench - Devonian slave point reef. The fading of productive reservoirs developed through burial of digenesis called hydrothermal dolomitization ("HTD"). Funnels and antithetical faults associated with the proximity of the Hay River dextral transformation system are believed to have acted as conduits for the hydrothermal fluids. The aggressive nature of HTD digenesis has created a series of 'decay' or 'collapse' features in and around the reef, which are readily visible through seismic studies.

[00146] As Figuras 11 a 13 mostram os siais do sensor obtidos a partir de dois voos realizados sobre o campo Ladyfern e um voo realizado sobre o campo de gás Burnt Timber, AB, Canada. Cada uma das Figuras 11 a 13 mostra o sinal de saída em volts versus o tempo de voo. A tensão de saída é normalizada para se inserir entre zero e 1 volt. Os sinais do sensor resultantes indicam mudanças geológicas de subsuperfície e anomalias que são indicadores de potenciais reserva-tórios de hidrocarboneto. Uma correlação muito forte da distribuição dos reservatórios capturados foi observada. Nesse campo, foi difícil se identificar os bolsões de carbonato usando apenas os sísmicos, e o sistema de leitura descrito aqui proporcionou uma boa corroboração das oportunidades de reservatório.[00146] Figures 11 to 13 show the sensor sials obtained from two flights performed over the Ladyfern field and one performed over the Burnt Timber gas field, AB, Canada. Figures 11 to 13 each show the output signal in volts versus time of flight. The output voltage is normalized to be between zero and 1 volt. The resulting sensor signals indicate subsurface geological changes and anomalies that are indicators of potential hydrocarbon reservoirs. A very strong correlation of the distribution of captured reservoirs was observed. In this field, it was difficult to identify pockets of carbonate using seismic alone, and the readout system described here provided good corroboration of reservoir opportunities.

[00147] A Figura 11 mostra um sinal do sensor 600 desenvolvido ao longo da linha de tensão máxima sobre as aeronaves da British Co-lumbia. Em 602 o sinal começa a surgir mostrando uma mudança da abordagem geológica. Os picos agudos em 604 indicam fraturas de tensão e uma mudança geológica indicada na seta 606. A curva pode ser melhor entendida ao se visualizar a mesma como um todo. É visto que há uma forte anomalia em 614 contida por sinais similares 608 e 620 em cada lado. Seguindo as interpretações das linhas gerais discutidas abaixo, foi interpretado que isso é uma reserva de hidrocarboneto na área 615 com típicas abordagens a 610 e 619. Em 618 o sinal mos- tra a elevação para fora da anomalia. A área 615 corresponde a uma área de poços perfurados. Se pode também ver uma anomalia menor em 625 indicada pela barra 626. Isso é uma área não perfurada. Em 630, se observa o declínio do sinal indicando que a aeronave está deixando a área anômala.[00147] Figure 11 shows a signal from sensor 600 developed along the maximum voltage line over British Columbia aircraft. In 602 the signal begins to appear showing a change in the geological approach. Sharp peaks at 604 indicate stress fractures and a geological shift indicated by arrow 606. The curve can be better understood by viewing it as a whole. It is seen that there is a strong anomaly at 614 contained by similar signals 608 and 620 on each side. Following the broad line interpretations discussed below, it was interpreted that this is a hydrocarbon reserve in area 615 with typical approaches to 610 and 619. At 618 the signal shows elevation out of the anomaly. Area 615 corresponds to an area of wells drilled. You can also see a minor anomaly at 625 indicated by bar 626. This is an unperforated area. At 630, a signal decline is observed indicating that the aircraft is leaving the anomalous area.

[00148] A Figura 12 é um sinal 630 desenvolvido com o mesmo sensor que o usado na Figura 11, mas nas montanhas das Rocky Mountains e também ao longo da linha de tensão máxima. Aqui a mudança geológica é indicada pelo pico agudo em 632, que é marcado pela seta 633. O sinal começa a subir em 634 ao longo da direção 636. As estruturas entre parênteses são a 642 e 654 nas áreas 640 e 658, respectivamente. Uma anomalia 650 é indicada pela queda do sinal a 646 na área 644. O sinal cai em 664 indicando uma mudança geológica indicada pela seta 660. No geral, o referido sinal é muito mais fraturado, tal como mostrado em 638 e 646 o que indica que o terreno é mais fraturado.[00148] Figure 12 is a 630 signal developed with the same sensor as used in Figure 11, but in the Rocky Mountains and also along the maximum voltage line. Here the geological change is indicated by the sharp peak at 632, which is marked by the arrow 633. The signal begins to rise at 634 along the 636 direction. The structures in parentheses are at 642 and 654 in areas 640 and 658, respectively. A 650 anomaly is indicated by the signal dropping to 646 in area 644. The signal drops to 664 indicating a geological shift indicated by arrow 660. Overall, said signal is much more fractured, as shown at 638 and 646 which indicates that the ground is more fractured.

[00149] A Figura 13 é um sinal 670 desenvolvido sobre a mesma anomalia que a anomalia 614 da Figura 11, exceto ao longo da linha de tensão mínima. A mesma anomalia se mostra em 672 na área 674.[00149] Figure 13 is a 670 signal developed over the same anomaly as the 614 anomaly of Figure 11, except along the minimum voltage line. The same anomaly is shown at 672 in area 674.

[00150] As Figuras 14, 15 e 16 mostram sinais desenvolvidos em um voo R&D de teste sobre o campo petrolífero de "La Jarilla" em Co- modoro-Rivadiva, Argentina. Essa série particular é mostrada ilustrando que diferentes sensores não mostrarão sinais idênticos. A Figura 14 mostra a tela 700 como mostrado pelo computador de mapeamento 216. A tela 700 mostra o campo de "La Jarilla" em 707 e diversos campos menores em 720 e 722. O número de identificação do voo é mostrado em 712 e a direção do voo é mostrada em 714. A área levantada é mostrada em 710, e a linha de tempo é mostrada em 714. As Figuras 15 e 16 mostram a mesma área e o tempo coberto, mas com diferentes sensores.[00150] Figures 14, 15 and 16 show signals developed in an R&D test flight over the "La Jarilla" oil field in Comodoro-Rivadiva, Argentina. This particular series is shown illustrating that different sensors will not show identical signals. Figure 14 shows screen 700 as shown by mapping computer 216. Screen 700 shows the "La Jarilla" field at 707 and several smaller fields at 720 and 722. The flight identification number is shown at 712 and the direction of the flight is shown at 714. The raised area is shown at 710, and the timeline is shown at 714. Figures 15 and 16 show the same area and time covered, but with different sensors.

[00151] Ao se comparar as Figuras 15 e 16, é visto que um local de mudança geológica 734 na Figura 15 e 750 na Figura 16 e o início de uma área anômala se mostra de modo diferente. Na Figura 15 a mesma é indicada por um pico agudo em 730, e na Figura 16, a mesma é indicada por um aumento de sinal em 752. A mudança geológica local 736 na Figura 15 e 758 na Figura 16, se mostra de modo similar como picos menores 738 na Figura 15 e 755 na Figura 16. A anomalia é mostrada por uma descida em 741 e 742 na área 766 na Figura 15 e uma única descida em 762 na área 00 740 na Figura 16. O final da área de anomalia é mostrado em 746 na Figura 15 por uma mudança de frequência e de desvio de amplitude. Isso é também mostrado por uma mudança de frequência e desvio de amplitude em 770 na Figura 16, embora a mudança não seja pronunciada. As referidas curvas mostram o que é importante é as mudanças nos sinais, não os valores absolutos dos sinais. Isso será visto claramente na seçãod e interpretação de sinais abaixo.[00151] When comparing Figures 15 and 16, it is seen that a geological change site 734 in Figure 15 and 750 in Figure 16 and the beginning of an anomalous area is shown differently. In Figure 15 it is indicated by a sharp peak at 730, and in Figure 16, it is indicated by a signal increase at 752. The local geological change 736 in Figure 15 and 758 in Figure 16 is shown similarly. as minor peaks 738 in Figure 15 and 755 in Figure 16. The anomaly is shown by a descent at 741 and 742 in area 766 in Figure 15 and a single descent at 762 in area 00 740 in Figure 16. The end of the anomaly area is shown at 746 in Figure 15 for a frequency shift and amplitude shift. This is also shown by a change in frequency and amplitude deviation at 770 in Figure 16, although the change is not pronounced. These curves show what is important is the changes in the signals, not the absolute values of the signals. This will be clearly seen in the Signal Interpretation section below.

IV. FUNCIONAMENTO DO SISTEMAIV. 1. Rastreamento de Aeronaves e Sistemas de ComunicaçãoIV. SYSTEM OPERATIONIV. 1. Aircraft Tracking and Communication Systems

[00152] Os sistemas de rastreamento de aeronave e comunicação consistem em duas partes. A primeira parte é um "sistema de acom-panhamento de trajetória de voo" que confere ao operador de registro na aeronave e à equipe em terra a capacidade de acompanhar a trajetória de voo e garantir que a aeronave está em seu curso pretendido. O sistema atualiza a posição da aeronave a cada minuto. Isso garante que a equipe em terra tenha acesso à localização do avião com um alto grau de precisão. O principal objetivo do sistema de rastreamento é realizar voos seguros e permitir que os engenheiros da R&D e, no futuro, os potenciais clientes, governos e agências militares controlem a aeronave com precisão durante os voos de pesquisa. O sistema é baseado em satélite através da rede de irídio, a qual permite acesso global aos dados de posição e permite comunicações de voz e dados fora das áreas de cobertura de celular.[00152] Aircraft tracking and communication systems consist of two parts. The first part is a "flight path tracking system" that gives the registry operator on the aircraft and ground staff the ability to track the flight path and ensure the aircraft is on its intended course. The system updates the aircraft's position every minute. This ensures that the ground crew has access to the plane's location with a high degree of accuracy. The main purpose of the tracking system is to carry out safe flights and allow R&D engineers and, in the future, potential customers, governments and military agencies to accurately control the aircraft during research flights. The system is based on satellite via the iridium network, which allows global access to position data and enables voice and data communications outside cellular coverage areas.

[00153] O segundo sistema de rastreamento está conectado à navegação GPS e fornece uma atualização com base em mapa em tempo real ao operador de sensor que está monitorando o sistema de controle de qualidade a bordo. O Sistema de GPS Novatel a bordo é suplementado por um serviço de assinatura da Omnistar para Correções de GPS diferenciais de área ampla. Esta configuração confere um grau muito alto de precisão de posicionamento de dados dentro de +/2 metros.IV. 2. Sistemas de Registro de Dados[00153] The second tracking system is connected to GPS navigation and provides a real-time map-based update to the sensor operator monitoring the onboard quality control system. The onboard Novatel GPS System is supplemented by an Omnistar subscription service for Wide Area Differential GPS Corrections. This configuration gives a very high degree of positioning accuracy to data within +/2 meters.IV. 2. Data Recording Systems

[00154] Dois sistemas de computadores são usados para registrar os dados de forma independente e simultânea: o sistema QNX com precisão de 16 bits e o sistema WinDaq com precisão de 14 bits. Todos os sistemas são controlados via computador QNX principal. Espe-cificamente, o computador QNX mantém a sincronização automática de aquisição de dados redundantes ao sinalizar automaticamente o início e término de registro dentro de 0,5 segundos. Além disso, o computador QNX também registra a posição no GPS e informações de elevação, referências visuais de terra e quaisquer outros dados relevantes em voo necessários para o controle de qualidade adequado ao final do voo. Dados de elevação no GPS são utilizados juntamente com dados DEM fornecidos por USGS ao final do voo para calcular a altura do avião acima do solo. Isto assegura que o voo, de preferência feito a 10.000 pés, tenha sido realizado dentro dos limites de tolerância de altitude dos sensores. No entanto, voos podem ser realizados dentro de uma faixa de 1.000 pés e 20.000 pés.[00154] Two computer systems are used to record data independently and simultaneously: the QNX system with 16-bit precision and the WinDaq system with 14-bit precision. All systems are controlled via the main QNX computer. Specifically, the QNX computer maintains automatic synchronization of redundant data acquisition by automatically signaling the start and end of logging within 0.5 seconds. In addition, the QNX computer also records GPS position and elevation information, visual ground references and any other relevant in-flight data needed for proper quality control at the end of the flight. Elevation data in the GPS is used together with DEM data provided by the USGS at the end of the flight to calculate the height of the plane above the ground. This ensures that the flight, preferably taken at 10,000 feet, was carried out within the altitude tolerance limits of the sensors. However, flights can be performed within a range of 1,000 feet and 20,000 feet.

IV. 3. Sistemas de Controle de Qualidade de DadosIV. 3. Data Quality Control Systems

[00155] O sistema de controle de qualidade incorpora a saída digital bruta do QNX e a visualização gráfica da saída do sistema de aquisi- ção WinDaq. Uma vez que este é similar ao sinal que é usado para interpretação, determinação da qualidade do sinal pode ser feita em voo. O resultado da saída do GPS em tempo real e o voo planejado são comparados para assegurar um desvio mínimo. A faixa transversal, um indicador de quão longe do curso planejado a aeronave se encontra, é monitorada em tempo real durante voo, tanto pelo operador quanto pelos pilotos. Normalmente, uma distância de faixa transversal dentro de 10 metros é mantida.[00155] The quality control system incorporates the raw digital output of QNX and the graphical view of the output of the WinDaq acquisition system. Since this is similar to the signal that is used for interpretation, determination of signal quality can be done in flight. The result of the real-time GPS output and the planned flight are compared to ensure minimum deviation. The transverse range, an indicator of how far off the planned course the aircraft is, is monitored in real time during flight by both the operator and pilots. Typically, a cross lane distance within 10 meters is maintained.

[00156] Além disso, o sistema de controle de qualidade contém monitores de fornecimento para assegurar a manutenção de níveis de tensão adequados ao longo do processo de aquisição de dados. Medidores Os acelerômetros também são usados para controlar a aceleração da aeronave na vertical e dois eixos horizontais durante o processo de aquisição de dados.[00156] In addition, the quality control system contains supply monitors to ensure proper voltage levels are maintained throughout the data acquisition process. Gauges Accelerometers are also used to control the aircraft's acceleration in the vertical and two horizontal axes during the data acquisition process.

IV. 4. Sistemas de Pós-processamento de DadosIV. 4. Data Post-Processing Systems

[00157] Ao final do voo, o sistema QNX transfere automaticamente todos os dados para um disco externo. Os dados brutos são verificados para assegurar os comprimentos de registro corretos. Em particular, os dados são verificados para garantir que tanto os sistemas QNX quanto de aquisição WinDaq tenham registrado os dados brutos sem problemas.[00157] At the end of the flight, the QNX system automatically transfers all data to an external disk. Raw data is verified to ensure correct record lengths. In particular, the data is verified to ensure that both the QNX and WinDaq acquisition systems have recorded the raw data without any problems.

[00158] Os dados brutos em formato hexadecimal são processados para verificar a consistência dos dados e, então, são reformatados para entrada na planilha de engenharia DADiSP. A DADiSP é uma planilha gráfica interativa comercial, um pacote de software visualmente orientado para a exibição, gestão, análise e apresentação de dados científicos e técnicos. Ela pode ser usada para manipular, editar, reduzir, transformar, visualizar e analisar dados técnicos. A DADiSP pode manipular e simplificar os grandes volumes de dados enviados pelo sistema sensor. Conforme mencionado acima, a saída do sensor digi- talizado contém 2.000 pontos por segundo e voos podem ter, em média, cerca de 10.000 segundos, resultando em um volume de dados de 1 GB por voo ou mais em uma forma bruta.[00158] Raw data in hexadecimal format is processed to verify data consistency and then reformatted for entry into the DADiSP engineering spreadsheet. DADiSP is a commercial interactive graphical spreadsheet, a visually oriented software package for the display, management, analysis and presentation of scientific and technical data. It can be used to manipulate, edit, reduce, transform, visualize and analyze technical data. DADiSP can handle and simplify the large volumes of data sent by the sensor system. As mentioned above, scanned sensor output contains 2000 points per second and flights can average around 10,000 seconds, resulting in a data volume of 1GB per flight or more in raw form.

[00159] Uma vez que os dados são carregados na DADiSP, eles podem ter, em média, mais de 6 GB por voo.[00159] Once data is uploaded to DADiSP, it can average more than 6GB per flight.

[00160] Este grande volume de dados de dois sistemas de registro pode ser manipulado pela DADiSP de uma maneira eficiente.[00160] This large volume of data from two systems of record can be handled by DADiSP in an efficient way.

IV. 5. Processo de Planejamento de VooIV. 5. Flight Planning Process

[00161] O processo global de planejamento de voo de pesquisa por sensor começa por pesquisar e entender o seguinte:[00161] The overall sensor survey flight planning process begins by researching and understanding the following:

[00162] 1) Mapas - mapas topográficos e de aviação da área alvosão preparados na forma de papel e digital.[00162] 1) Maps - Topographic and aviation maps of the target area are prepared in paper and digital form.

[00163] 2) Requisitos de tecnologia de sensor - determinados parâmetros devem ser seguidos para obter dados confiáveis de qualidade. Estes incluem segmentos de retas longas, grande raio de giro e baixa turbulência. Como uma regra geral, em uma modalidade, o comprimento linear mínimo é de 100 km, o raio de giro mínimo é de 25 km e a aceleração não é maior do que 1 g.[00163] 2) Sensor Technology Requirements - Certain parameters must be followed to obtain reliable quality data. These include long straight segments, large turning radius and low turbulence. As a general rule, in one modality, the minimum linear length is 100 km, the minimum turning radius is 25 km, and the acceleration is not greater than 1 g.

[00164] 3) Base de operações para a aeronave - selecionadas combase nos critérios a seguir: proximidade com a área de pesquisa, comprimento de pista (mínimo de 5000 pés), disponibilidade de com-bustível (jato A1 com Prist), instalações de planejamento de voo, segu-rança, acomodações e instalações de comunicações.[00164] 3) Aircraft base of operations - selected based on the following criteria: proximity to the survey area, runway length (minimum 5000 feet), fuel availability (A1 jet with Prist), flight planning, security, accommodation and communications facilities.

[00165] 4) Outras restrições de voo - estas incluem tanto a agênciareguladora quanto considerações geográficas como segue:[00165] 4) Other flight restrictions - these include both regulatory agency and geographic considerations as follows:

[00166] • Regras de controle de tráfego aéreo que incluem vetoresde partida e entrada, processos para aprovação de licenças e regras de voo IFR.[00166] • Air traffic control rules that include departure and entry vectors, permit approval processes, and IFR flight rules.

[00167] • Licenças pela Força Aérea necessárias para espaço aéreo restrito e proibido.[00167] • Air Force permits required for restricted and prohibited airspace.

[00168] • Restrições militares que incluem regiões hostis, zonas-tampão nas fronteiras e restrições de altitude.[00168] • Military restrictions that include hostile regions, border buffer zones, and altitude restrictions.

[00169] • Restrições geográficas, incluindo montanhas e fronteiras.[00169] • Geographic restrictions, including mountains and borders.

[00170] • Tendências de condições meteorológicas prevalecentes,incluindo precipitação, ventos, tempestades e nuvens.[00170] • Trends in prevailing weather conditions, including precipitation, winds, storms and clouds.

[00171] A informação acima é utilizada para começar a projetar cada linha do voo alvo individual. Linhas de voo são projetadas como uma sequência de pontos de notificação de segmento linear e pontos de notificação de giro precisamente controlados.[00171] The above information is used to start designing each individual target flight line. Flight lines are designed as a sequence of linear segment report points and precisely controlled turn report points.

[00172] Em uma modalidade, para estar pronto para voar, há seis processos que são realizados:1) Os pontos de notificação são carregados no sistema de gerenciamento de voo da aeronave.[00172] In one embodiment, to be ready to fly, there are six processes that are performed: 1) Notification points are loaded into the aircraft's flight management system.

[00173] Este sistema orienta o modo de piloto automático da aeronave ao longo da rota planejada em um alto grau de precisão.2) Os pontos de notificação também são carregados no sis-tema sensor de rastreamento de voo. Isto permite que o operador de sensor a bordo rastreie o progresso da aeronave para garantir que a trajetória correta é seguida. Este sistema também fornece informações sobre a localização exata para os dados que estão sendo coletados.3) Os sensores são carregados na aeronave e calibrados.4) Os pilotos apresentam o plano de voo com à administra-ção relevante de controle de tráfego aéreo.5) Os pilotos e o operador de sensor vão a bordo da aero-nave e realizam o voo previsto.6) Após completar o voo, os dados são, então, avaliados para garantir que eles atendem os padrões de qualidade estabelecidos.[00173] This system guides the autopilot mode of the aircraft along the planned route to a high degree of accuracy. 2) Notification points are also loaded into the flight tracking sensor system. This allows the onboard sensor operator to track the aircraft's progress to ensure the correct trajectory is followed. This system also provides exact location information for the data being collected.3) Sensors are loaded onto the aircraft and calibrated.4) Pilots present the flight plan with the relevant air traffic control administration.5 ) The pilots and the sensor operator go aboard the aircraft and perform the planned flight.6) After completing the flight, the data is then evaluated to ensure that it meets the established quality standards.

[00174] Nesse processo, é importante perceber que alterações graduais na altitude (na direção vertical) não afetam os sensores adver- samente; no entanto, uma ligeira rotação da aeronave ao longo do plano horizontal ocorre. O ruído inerente dentro do sinal do sinal se origina grandemente de movimentos rotacionais da aeronave.[00174] In this process, it is important to realize that gradual changes in altitude (in the vertical direction) do not adversely affect the sensors; however, a slight rotation of the aircraft along the horizontal plane occurs. The inherent noise within the signal signal originates largely from rotational movements of the aircraft.

IV. 6. Processo de Interpretação de DadosIV. 6. Data Interpretation Process

[00175] O processo de interpretação do sinal do sensor é geralmente realizado na sede e, em uma modalidade, envolve três etapas principais. A primeira etapa é o sensor de linha única por interpretação do sensor. Isto é seguido pela integração de sinal do sensor de múltiplas linhas. Então, os resultados passam por uma classificação final e mapeamento.[00175] The process of interpreting the sensor signal is usually performed at headquarters and, in one embodiment, involves three main steps. The first step is the single-line sensor by sensor interpretation. This is followed by the integration of the multi-line sensor signal. Then, the results go through a final classification and mapping.

[00176] A identificação e caracterização dos sinais do sensor é o objetivo final do processo de interpretação do sensor. O processo de interpretação de sinal do sensor envolve o reconhecimento dos padrões anômalos dentro da forma de onda de um sinal do sensor de seu fundo. O principal desafio é reconhecer uma seção de alterações anômalas em caráter de sinal a partir de um sinal de fundo barulhento com confiança. Interpretação de sinal do sensor emprega vários métodos para aprimorar a capacidade de identificar uma anomalia, incluindo confirmação espacial de anomalias em múltiplos sensores, reconhecimento da sequência específica de alterações no caráter do sinal e identificação independente de anomalias por várias equipes. Para fins de interpretação, o sinal é registrado continuamente desde o início de uma trajetória de voo estável até pouco antes de pouso. Em uma modalidade, é importante que o processo de interpretação capture as alterações relativas nas características do sinal "de linha de base" para cada sensor ao longo de todo o voo. Isto permite o reconhecimento das formas de onda de fundo normal e alterações no modo ou padrão específico.[00176] The identification and characterization of sensor signals is the ultimate goal of the sensor interpretation process. The sensor signal interpretation process involves recognizing anomalous patterns within the waveform of a sensor signal from its background. The main challenge is to recognize a section of anomalous changes in signal character from a noisy background signal with confidence. Sensor signal interpretation employs several methods to enhance the ability to identify an anomaly, including spatial confirmation of anomalies across multiple sensors, recognition of the specific sequence of changes in signal character, and independent identification of anomalies by multiple teams. For interpretation purposes, the signal is recorded continuously from the beginning of a stable flight path until just before landing. In one embodiment, it is important that the interpretation process captures the relative changes in "baseline" signal characteristics for each sensor throughout the entire flight. This allows recognition of normal background waveforms and changes in specific mode or pattern.

[00177] Para que uma anomalia potencial seja submetida à interpretação, ela deverá aparecer em uma pluralidade de sensores. O uso de vários sensores desempenha um papel importante no controle de qualidade. Para que uma anomalia potencial se torne ainda mais ana-lisada, ela tem de estar independentemente localizada na mesma loca-lização espacial em pelo menos duas equipes de intérpretes distintas. Além disso, em todos os casos, ela precisa ocorrer em uma sequência específica.[00177] For a potential anomaly to be submitted for interpretation, it must appear in a plurality of sensors. The use of multiple sensors plays an important role in quality control. For a potential anomaly to become further analyzed, it has to be independently located at the same spatial location in at least two distinct interpreter teams. Also, in all cases, it must occur in a specific sequence.

[00178] Uma parte fundamental do processo de interpretação é o reconhecimento das tendências e alterações de caráter do sinal de fundo e a identificação do "modo" sensor. Um modo é um sinal de tendência de longo prazo que é reconhecível para um sensor em particular.[00178] A fundamental part of the interpretation process is the recognition of trends and changes in the character of the background signal and the identification of the sensor "mode". A mode is a long-term trend signal that is recognizable to a particular sensor.

[00179] Um caráter de sinal do sensor é considerado anômalo sobre uma área quando ele se conforma a um padrão ou sequência de respostas idealizada que são conhecidas para se correlacionar com alterações geológicas no subsolo. Estas alterações incluem o desenvolvimento de reservatório carregado de fluido ou a existência de mecanismos de armadilhas estruturais ou estratigráficas. Embora o sinal do sensor possa indicar a presença de fluido encerrado, atualmente ele não pode distinguir entre hidrocarbonetos e água.[00179] A sensor signal character is considered anomalous over an area when it conforms to a pattern or sequence of idealized responses that are known to correlate with subsurface geological changes. These changes include the development of a fluid-laden reservoir or the existence of structural or stratigraphic trapping mechanisms. Although the sensor signal may indicate the presence of enclosed fluid, it currently cannot distinguish between hydrocarbons and water.

[00180] Anomalias podem existir como alterações pontuais nos padrões de sinal e são frequentemente indicativas de uma alteração significativa na geologia. Anomalias de área consistem em alterações de sinal com um início e fim definidos e terão um formato, sequência, alteração de caráter ou padrão reconhecível. Anomalias no sinal do sensor de gravidade são frequentemente reconhecidas por alterações de frequência ao longo de diferentes tamanhos de janela de rolamento, alterações de tendência ao longo de diferentes comprimentos de janelas e alterações de magnitude e inclinação ao longo de uma área.[00180] Anomalies can exist as point changes in signal patterns and are often indicative of a significant change in geology. Area anomalies consist of signal changes with a defined start and end and will have a recognizable shape, sequence, character change, or pattern. Anomalies in the gravity sensor signal are often recognized by frequency changes across different rolling window sizes, trend changes across different window lengths, and magnitude and slope changes across an area.

[00181] O reconhecimento correto de "alterações" é um processo complexo. Fundamentalmente, o processo é complicado pela existên- cia de vários modos de fundo de cada sensor. O desenvolvimento do caráter de anomalia dependerá do modo de fundo. Além disso, o caráter no sinal é relativo; isto é, as condições iniciais afetarão as subsequentes respostas do sensor. Por exemplo, atravessar uma grande falha pode mascarar uma anomalia menor que a segue de perto.[00181] Correct recognition of "changes" is a complex process. Fundamentally, the process is complicated by the existence of several background modes for each sensor. The development of anomaly character will depend on the background mode. Also, the character in the sign is relative; that is, initial conditions will affect subsequent sensor responses. For example, crossing a major fault may mask a minor anomaly that follows it closely.

[00182] O resultado do processo de interpretação do sensor de dados é um mapa de prospecção, o qual mostra caixas de recomendação que descrevem a extensão espacial da porção de reservatório da anomalia geológica dentro da área de pesquisa pelo sensor.[00182] The result of the sensor data interpretation process is a prospect map, which displays recommendation boxes that describe the spatial extent of the reservoir portion of the geological anomaly within the sensor survey area.

[00183] A seção a seguir que abrange as Figuras 17 a 24 é uma descrição básica dos conceitos mais importantes envolvidos na inter-pretação de dados SFD usando exemplos de resposta ideal ou quase ideal do sensor. Cada uma das Figuras 17 a 24 mostra a tensão de sinal nas ordenadas como uma função do tempo ao longo da abcissa. Esta descrição se destina a introduzir aqueles versados na técnica no processo de interpretação de dados do sensor. Os atributos de anomalia e sequências mais comuns são apresentados. Todas as principais anomalias podem ser identificadas por um dos seguintes conceitos de interpretação generalizados e muitas anomalias menos significativas podem ser identificadas por uma extensão, corolário ou agrupamento destes conceitos. Uma vez que os sensores podem exibir um comportamento estocástico, esta descrição pode não se aplica a todos os sensores. A presente descrição está centralizada nos conceitos aplicáveis a alguns dos sensores primários. Os conceitos podem ser estendidos com algumas variações a outros sensores. No entanto, de-verá ser entendido que pode ser aconselhável aprender a resposta de cada sensor individualmente por dados empíricos. Há muitas variações sutis destes exemplos as quais podem ou não alterar a identificação da anomalia. Para servir à finalidade acima, a ênfase do presente documento será colocada sobre a inspeção visual detalhada das for mas de onda, embora várias técnicas de processamento de sinal possam ser aplicadas no processo de interpretação.[00183] The following section covering Figures 17 to 24 is a basic description of the most important concepts involved in interpreting SFD data using examples of ideal or near-ideal sensor response. Figures 17 to 24 each show the signal voltage at the ordinates as a function of time along the abscissa. This description is intended to introduce those skilled in the art to the process of interpreting sensor data. The most common anomaly attributes and sequences are presented. All major anomalies can be identified by one of the following generalized interpretation concepts and many less significant anomalies can be identified by an extension, corollary or clustering of these concepts. Since sensors may exhibit stochastic behavior, this description may not apply to all sensors. The present description is centered on the concepts applicable to some of the primary sensors. The concepts can be extended with some variations to other sensors. However, it should be understood that it may be advisable to learn the response of each sensor individually from empirical data. There are many subtle variations of these examples which may or may not change the identification of the anomaly. To serve the above purpose, the emphasis of the present document will be placed on the detailed visual inspection of waveforms, although various signal processing techniques can be applied in the interpretation process.

IV.6.1. Atributos de Sinal Usados na Interpretação SFDIV.6.1. Signal Attributes Used in SFD Interpretation

[00184] Os seguintes atributos de sinal são utilizados na presente descrição para a maioria do processo de interpretação: amplitude de sinal; frequência de sinal; caráter e padrão de sinal. A representação atual da saída do sensor SFD é um gráfico 2D simples de tensão- versus-tempo o qual, portanto, implica que cada um dos atributos mencionados acima pode ser representado por um comportamento particular da saída de tensão do sensor como uma função do tempo. Esta seção do documento, portanto, tenta descrever cada um deles conforme aplicável ao processo de interpretação SFD. É importante notar que os atributos SFD não são definidos em termos absolutos. Cada um dos termos/atributos a seguir refere-se a uma sequência observada ao longo de um período de tempo de flutuação, nominalmente da ordem de 10-50 segundos.[00184] The following signal attributes are used in the present description for most of the interpretation process: signal amplitude; signal frequency; character and sign pattern. The actual representation of the SFD sensor output is a simple 2D voltage-versus-time graph which therefore implies that each of the above mentioned attributes can be represented by a particular behavior of the sensor voltage output as a function of time. . This section of the document therefore attempts to describe each as applicable to the SFD interpretation process. It is important to note that SFD attributes are not defined in absolute terms. Each of the following terms/attributes refers to a sequence observed over a fluctuation time period, nominally on the order of 10-50 seconds.

IV.6.1.1. AmplitudeIV.6.1.1. Amplitude

[00185] O termo "amplitude", conforme aplicado a SFD, implica em uma alteração na tensão de saída média observada do sensor SFD durante um determinado intervalo. Não há uma definição fixa do intervalo de tempo a ser usado para definir a tensão de saída média, nem é necessário que os intervalos de tempo sejam de igual duração. A Figura 17 destaca as tensões de saída e seus valores médios percebidos em uma série de intervalos de tempo. Nas seções A e B, os valores médios mostrados pelas setas 802 e 803 não parecem ter mudado; no entanto, as duas áreas podem ser distinguidas com base nos atributos de sinal restantes: frequência e caráter. Na Seção C, a amplitude mostrada pela seta 806 mudou. Esta seção pode ser classificada como um período de transição de A e B para D. O termo amplitude, e as quantidades e conceitos derivados da mesma, tais como alteração de amplitude, tensão de linha de base, etc., portanto, referem-se ao valor de tensão representado pelas setas 802, 804, 806 e 808, os quais são de 0,7V nas seções A e B, 0,65V na área C e 0,55V na área D, em oposição ao valor de amplitude de tempo distinto, tal como 0,69V na data e hora 6475. A amplitude e tendências de amplitude são, portanto, diretamente obtidas pela magnitude média da tensão de sinal em qualquer dada janela de tempo e desempenham um papel importante na identificação e classificação da anomalia. Com referência ao exemplo anterior mostrado na Figura 17, calcular uma média móvel usando intervalos de tempo de 5 segundos ao longo da mesma duração de sinal produz a curva 810 da Figura 18. Embora tal média móvel seja útil para identificar os principais intervalos de tendência, em D e E, ela tende a obscurecer a tendência das tensões de linha de base dentro da janela de tempo. Estas tendências, muitas vezes, desempenham um papel na determinação de classificação das anomalias SFD. Assim, nesta modalidade, médias móveis não são a melhor maneira de analisar os dados.[00185] The term "amplitude" as applied to SFD implies a change in the observed average output voltage of the SFD sensor over a given interval. There is no fixed definition of the time interval to use to define the average output voltage, nor is it necessary for the time intervals to be of equal duration. Figure 17 highlights the output voltages and their perceived average values over a series of time intervals. In sections A and B, the mean values shown by arrows 802 and 803 do not appear to have changed; however, the two areas can be distinguished based on the remaining signal attributes: frequency and character. In Section C, the amplitude shown by arrow 806 has changed. This section can be classified as a transition period from A and B to D. The term amplitude, and the quantities and concepts derived from it, such as amplitude change, baseline voltage, etc., therefore, refer to to the voltage value represented by arrows 802, 804, 806 and 808, which are 0.7V in sections A and B, 0.65V in area C and 0.55V in area D, as opposed to the time amplitude value distinct, such as 0.69V at the 6475 date and time. The amplitude and amplitude trends are therefore directly obtained from the average magnitude of the signal voltage in any given time window and play an important role in the identification and classification of the anomaly. Referring to the previous example shown in Figure 17, calculating a moving average using 5 second time intervals over the same signal duration produces the 810 curve of Figure 18. While such a moving average is useful for identifying key trend intervals, in D and E, it tends to obscure the trend of baseline voltages within the time window. These trends often play a role in determining the classification of SFD anomalies. So, in this mode, moving averages are not the best way to analyze the data.

[00186] A Figura 19 mostra um exemplo de uma borda 820 em um sinal SFD 812. A borda é um exemplo de uma alteração repentina de amplitude entre uma primeira área 814 e uma segunda área 818 e pode ou não ser acompanhada por uma alteração no padrão/modo de fundo. Uma borda é, muitas vezes, usada para interpretar a transição do sensor de um cenário para outro - identificação destes pontos geralmente é usada para determinar o início/final de sequências de sinais que são usadas para definir anomalias.[00186] Figure 19 shows an example of an edge 820 in an SFD signal 812. The edge is an example of a sudden amplitude change between a first area 814 and a second area 818 and may or may not be accompanied by a change in the amplitude. default/background mode. An edge is often used to interpret the sensor transition from one scenario to another - identification of these points is often used to determine the start/end of signal sequences that are used to define anomalies.

IV.6.1.2. FrequênciaIV.6.1.2. Frequency

[00187] O termo "frequência", conforme aplicado a SFD, implica o número de valores de pico-a-pico (Vmax-Vmin) significativos observados durante um determinado intervalo de tempo. A significância é de-terminada com base na comparação com as formas de onda antes e após o intervalo de tempo de interesse. Não há uma definição fixa do intervalo de tempo a ser usado para definir a tensão de saída média, nem é necessário que os intervalos de tempo sejam de igual duração. Na maioria dos casos, uma alteração ou desvio de frequência identificado precisará ser de um comprimento de mais de 10 segundos (com base na velocidade de voo atual da aeronave) para ser considerado aplicável para fins de interpretação SFD. Considere o sinal 830 na Figura 20. As áreas A e F cairão na definição das características de alta frequência descritas anteriormente, enquanto que as áreas C e D serão consideradas áreas de baixa frequência. A área G pode ser considerada como um exemplo de um sinal de modo estanque e, neste caso, a noção de frequência, conforme aplicado ao SFD, não é relevante. Identificação de anomalia nesta modalidade será orientada principalmente pelas características de amplitude e padrão. Em particular, note a área E, na qual quatro subáreas a, b, c e d são definidas. Dentro destas subáreas, as diferenças de Vmax-Vmin e o número de vezes na qual a alteração particular descrita pelo evento Vmax-Vmin, a qual acontece durante as transições de a-b, b-c e c-d, cairão na definição de alta frequência e, mais adequadamente, podem ser encaradas como uma transição de frequência de A-B-C-D para E. Consequentemente, apenas a área E será considerada como tendo alta frequência relevante para fins de identificação de anomalias.[00187] The term "frequency", as applied to SFD, implies the number of significant peak-to-peak (Vmax-Vmin) values observed during a given time interval. Significance is determined based on comparison with waveforms before and after the time interval of interest. There is no fixed definition of the time interval to use to define the average output voltage, nor is it necessary for the time intervals to be of equal duration. In most cases, an identified frequency change or deviation will need to be of a length of more than 10 seconds (based on the aircraft's current flight speed) to be considered applicable for SFD interpretation purposes. Consider signal 830 in Figure 20. Areas A and F will fall within the definition of the high-frequency characteristics described earlier, while areas C and D will be considered low-frequency areas. Area G can be considered as an example of a tight-mode signal and, in this case, the notion of frequency, as applied to the SFD, is not relevant. Anomaly identification in this mode will be primarily guided by amplitude and pattern characteristics. In particular, note area E, in which four subareas a, b, c, and d are defined. Within these subareas, the Vmax-Vmin differences and the number of times the particular change described by the Vmax-Vmin event, which happens during the transitions of ab, bc, and cd, will fall into the definition of high frequency and, more appropriately , can be thought of as a frequency transition from ABCD to E. Consequently, only area E will be considered to have high frequency relevant for anomaly identification purposes.

[00188] O sinal 840 da Figura 21 mostra uma transição de uma área de baixa frequência (A) para uma área de alta frequência (B) e, finalmente, para uma área no modo estanque (C). É bastante evidente que a área B é a parte mais densa do sinal. O evento descrito pela alteração no valor médio de Vmax-Vmin pode, portanto, ser simplificado ao observar os dois itens a seguir: ele representa uma alteração de um baixo Vmax-Vmin para um elevado Vmax-Vmin ao longo da transição de A para B; e a frequência do evento de elevado Vmax-Vmin é muito maior na área B. Pode ser observado que o evento de transição inversa (elevado para baixo Vmax-Vmin) é igualmente aplicável à interpretação e identificação de anomalias. Isto é uma consequência direta da observação original de que eventos de tempo singulares e alterações no SFD geralmente são sem significado e têm valor apenas se parte de um desenvolvimento de sinal global. A frequência e tendências de frequência são, portanto, diretamente reconhecidas pela ocorrência e regularidade (ou falta dela) de uma alteração de desvio padrão significativa da tensão do sinal em qualquer dada janela de tempo e desempenham um papel importante na identificação e classificação de anomalias.[00188] Signal 840 of Figure 21 shows a transition from a low frequency area (A) to a high frequency area (B) and finally to a sealed mode area (C). It is quite evident that area B is the densest part of the signal. The event described by the change in the mean value of Vmax-Vmin can therefore be simplified by looking at the following two items: it represents a change from a low Vmax-Vmin to a high Vmax-Vmin along the transition from A to B ; and the frequency of the high Vmax-Vmin event is much higher in area B. It can be seen that the inverse transition event (high low Vmax-Vmin) is equally applicable to the interpretation and identification of anomalies. This is a direct consequence of the original observation that single time events and changes in the SFD are usually meaningless and have value only if part of an overall signal development. Frequency and frequency trends are therefore directly recognized by the occurrence and regularity (or lack thereof) of a significant standard deviation change in signal voltage in any given time window and play an important role in the identification and classification of anomalies.

IV.6.1.3. Caráter e PadrãoIV.6.1.3. Character and Pattern

[00189] Uma alteração de caráter de um sinal de SFD pode implicar na ocorrência de número grande e diversificado de eventos. Alterações de caráter podem estar muito vagamente relacionadas à alterações na tensão de saída média, mas este nem sempre é o caso. Em geral, uma alteração de padrão em uma saída do sensor SFD é observada como um desvio ou alteração em uma sequência de eventos de sinal que ocorrem regularmente. Estes eventos são uma combinação de desvios na frequência e amplitude, conforme descrito acima. A maioria destas alterações de padrão discerníveis resultam de pesquisas históricas e cruzamentos de modelo. Uma alteração de caráter em geral determina o formato geral do sinal, conforme caracterizado pela amplitude, frequência, evolução de envelope, etc. Uma forma de onda particular que consiste nestas alterações de caráter é visualmente perceptível em um sinal SFD. Alguns eventos de sinal SFD associados à alterações de caráter incluem: uma alteração ou desvio na tendência de amplitude do sinal; uma alteração ou desvio no caráter de desenvolvimento do sinal - por exemplo, um sinal que mostra apenas desvios positivos em relação à linha de base percebida se move para um estado onde ele mostra desvios positivos e negativos; uma alteração ou desvio no padrão do sinal - por exemplo, um sinal que mostra uma tendência de linha de base de alta frequência se move para uma ten-dência de linha de base de baixa frequência ou uma tendência de fre-quência variável; uma alteração ou desvio no envelope do sinal - por exemplo, um sinal que exibe um comportamento cíclico/periódico para um desenvolvimento mais distinto. Alterações de caráter do sinal são, portanto, diretamente obtidas por uma combinação orientada por se-quência das características de frequência e/ou amplitude, conforme descrito anteriormente, em qualquer dada janela de tempo e exercem um papel importante na determinação e classificação da anomalia. Algumas alterações do padrão do sinal são ilustradas no sinal 850 na Figura 22. Na seta 856, é observado que as tensões de linha de base se movem para cima da área 854 para a área 860. Também neste ponto, o tipo de resposta muda para alta frequência, com um desenvolvimento da forma de onda para um formato de U, especificamente U's 861 e 862, os quais são acompanhadas por alta frequência, tal como em 863. Além disso, quando de comparação dos sinais em qualquer lado da seta 856, é observado que a faixa de resposta muda de principalmente acima da linha de base para qualquer lado das linhas de base.[00189] A change in the character of an SFD signal can imply the occurrence of a large and diverse number of events. Character changes can be very loosely related to changes in the average output voltage, but this is not always the case. In general, a pattern change in an SFD sensor output is observed as a deviation or change in a sequence of regularly occurring signal events. These events are a combination of deviations in frequency and amplitude as described above. Most of these discernible pattern changes result from historical research and model crossovers. A character change in general determines the overall shape of the signal as characterized by amplitude, frequency, envelope evolution, etc. A particular waveform consisting of these character changes is visually perceptible in an SFD signal. Some SFD signal events associated with character changes include: a change or deviation in the signal amplitude trend; a change or deviation in the developmental character of the signal - for example, a signal that shows only positive deviations from the perceived baseline moves into a state where it shows both positive and negative deviations; a change or deviation in the pattern of the signal - for example, a signal showing a high-frequency baseline trend moves into a low-frequency baseline trend or a variable-frequency trend; a change or shift in the signal envelope - for example, a signal that exhibits cyclic/periodic behavior for more distinct development. Signal character changes are, therefore, directly obtained by a sequence-oriented combination of the frequency and/or amplitude characteristics, as described above, in any given time window and play an important role in the determination and classification of the anomaly. Some signal pattern changes are illustrated at signal 850 in Figure 22. At arrow 856, it is observed that baseline voltages move up from area 854 to area 860. Also at this point, the response type changes to high frequency, with a development of the waveform to a U-shape, specifically U's 861 and 862, which are accompanied by high frequency, as in 863. Also, when comparing signals on either side of arrow 856, it is observed that the response range changes from mostly above the baseline to either side of the baselines.

[00190] A Figura 23 ilustra várias alterações de caráter de sinal que são relevantes para interpretação de sinal. A tensão de linha de base do sinal em 867 é mostrada em 868. A tensão de linha de base do sinal em 869 é mostrada em 870. É evidente que há uma alteração de caráter pelo fato de que as tensões de linha de base caem. Pode ser visto que o desenvolvimento descendente na área 867 muda para alta frequência, com desenvolvimento ascendente apenas na região 869, a qual forma uma depressão na área 866. Também é evidente na Figura 23 que a resposta muda de principalmente abaixo da linha de base no início para qualquer lado da linha de base na região 869 e, então, volta para o sinal de tendência descendente de alta frequência na região 872. Estes são exemplos de alterações de caráter de sinal.[00190] Figure 23 illustrates various signal character changes that are relevant to signal interpretation. The baseline voltage of the signal at 867 is shown at 868. The baseline voltage of the signal at 869 is shown at 870. It is evident that there is a change in character by the fact that the baseline voltages drop. It can be seen that downward development in area 867 changes to high frequency, with upward development only in region 869, which forms a depression in area 866. It is also evident in Figure 23 that the response changes from mostly below the baseline to start to either side of the baseline in region 869 and then back to the high frequency downtrend signal in region 872. These are examples of signal character changes.

IV.6.2. Identificação de SequênciaIV.6.2. Sequence Identification

[00191] O ponto inicial do processo de interpretação SFD é a de-terminação do início e final das janelas de tempo aplicáveis, ou seja - a data e hora nas quais a alteração na frequência, amplitude ou cará- ter/padrão pode ser observada e/ou estabelecida. A identificação destas janelas de tempo pode ser útil para estabelecer as sequências globais de qualidade de sinal que eventualmente serão usadas para identificação de anomalias. A determinação da anomalia e sua subsequente intensidade será determinada pelo tipo e sequência de alterações de atributo observadas dentro e na periferia imediata destas janelas de tempo. Considere a sequência de sinal mostrada na Figura 24. Ela foi dividida em uma sucessão de janelas de tempo - A, B e C, as quais foram diferenciadas com base em uma alteração ou desvio em um dos atributos do sinal SFD primário. A transição da área A para a área B é definida pelos eventos a seguir. Conforme mostrado pela comparação dos níveis 876 e 872, há uma alteração na amplitude de linha de base e uma alteração no caráter do sinal pelo fato de que o sinal muda ambas as tendências, isto é, a tendência crescente para tendência plana, e alteração de padrão, ou seja, a direcionalidade dos desvios em relação à linha de base. Há também uma alteração de frequência de sinal quando de comparação do sinal 874 com o sinal 880. Similarmente, o desvio da área B para a área C é definido pelos eventos a seguir: uma alteração na amplitude de linha de base, conforme indicado pelas setas 872 e 886; e uma alteração de frequência do sinal quando de comparação dos sinais em 880 e 884. A determinação destas sequências é útil na interpretação do sinal em relação às formas de onda anômalas vs. não anômalas as quais, então, seriam relacionadas à classifi- cação global da área/áreas.[00191] The starting point of the SFD interpretation process is the determination of the start and end of the applicable time windows, i.e. - the date and time at which the change in frequency, amplitude or character/pattern can be observed and/or established. The identification of these time windows can be useful to establish the global signal quality sequences that will eventually be used to identify anomalies. The determination of the anomaly and its subsequent intensity will be determined by the type and sequence of attribute changes observed within and in the immediate periphery of these time windows. Consider the signal sequence shown in Figure 24. It was divided into a succession of time windows - A, B and C, which were differentiated based on a change or deviation in one of the attributes of the primary SFD signal. The transition from area A to area B is defined by the following events. As shown by comparing levels 876 and 872, there is a change in baseline amplitude and a change in signal character due to the fact that the signal changes both trends, i.e., rising trend to flat trend, and change of standard, that is, the directionality of deviations from the baseline. There is also a change in signal frequency when comparing signal 874 with signal 880. Similarly, the deviation from area B to area C is defined by the following events: a change in baseline amplitude, as indicated by the arrows 872 and 886; and a change in signal frequency when comparing the signals at 880 and 884. Determining these sequences is useful in interpreting the signal in relation to anomalous vs. anomalous waveforms. non-anomalous which would then be related to the global classification of the area/areas.

[00192] Deve ser particularmente notado que a forma de onda do sinal é uma série de alterações contínuas onde os mesmos atributos que determinam as áreas anômalas podem também determinar as áreas sem anomalias. O desenvolvimento de sinal ao longo de todo o comprimento do sinal é composto de uma série de alterações dos atributos individuais. Entretanto, a diferença primária entre uma área e a forma de onda marcada como anômala, quando comparado com uma área ou forma de onda não considerada anômala, é a sequência de alterações para os atributos individuais. O desenvolvimento de sinal ao longo do curso de um intervalo espacial geralmente será composto der uma série de possíveis alterações sequenciais nos atributos e o ponto de partida usualmente é a identificação do início e final de uma subseção de desenvolvimento particular. Isto é dito como a determinação das "janelas de tempo".[00192] It should be particularly noted that the signal waveform is a series of continuous changes where the same attributes that determine anomalous areas can also determine areas without anomalies. Signal development along the entire length of the signal is made up of a series of changes to the individual attributes. However, the primary difference between an area and waveform marked as anomalous, when compared to an area or waveform not considered anomalous, is the sequence of changes to the individual attributes. Signal development over the course of a spatial interval will generally comprise a series of possible sequential changes in attributes and the starting point is usually the identification of the beginning and end of a particular development subsection. This is said to be the determination of "time windows".

Claims (31)

1. Sistema transdutor de gravidade caracterizado pelo fato de que compreende:uma junção (470) compreendendo um primeiro metal e um segundo metal diferente do dito primeiro metal, a referida junção (470) formando uma cavidade ressonante, em que a referida junção (470) compreende uma conta condutora (476) tendo um furo longitudinal através dela, em que a referida junção (470) também compreende um pino condutor (474) tendo um revestimento dielétrico (472), o referido pino (474) localizado no referido furo longitudinal para formar uma junção elétrica;uma partícula (514) tipificada por uma onda de Broglie, a referida partícula contida no interior da cavidade ressonante;uma onda de fônon (530) no interior da dita cavidade res-sonante, a dita onda de Broglie acoplada à dita onda de fônon;uma fonte de energia (508) para aplicar energia elétrica através da referida junção (470);um sensor (416) capaz de detectar a tensão, ou corrente, sendo o referido sensor eletricamente conectado com a referida junção (470), o referido sensor produzindo um sinal detectado característico de um sinal gravitacional; eum sistema de registro para registrar o referido sinal detec-tado característico do dito sinal gravitacional.1. Gravity transducer system characterized in that it comprises: a junction (470) comprising a first metal and a second metal different from said first metal, said junction (470) forming a resonant cavity, wherein said junction (470) ) comprises a conductive bead (476) having a longitudinal hole therethrough, wherein said joint (470) also comprises a conductive pin (474) having a dielectric coating (472), said pin (474) located in said longitudinal hole to form an electrical junction; a particle (514) typified by a de Broglie wave, said particle contained within the resonant cavity; a phonon wave (530) within said resonant cavity, said de Broglie wave coupled to said phonon wave; a power source (508) for applying electrical energy across said junction (470); a sensor (416) capable of detecting voltage, or current, said sensor being electrically connected to said the junction (470), said sensor producing a detected signal characteristic of a gravitational signal; and a recording system for recording said detected signal characteristic of said gravitational signal. 2. Sistema transdutor de gravidade, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida partícula (514) não é mantida em uma estrutura de treliça.2. Gravity transducer system according to claim 1, characterized in that said particle (514) is not held in a lattice structure. 3. Sistema transdutor de gravidade, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um acele- rômetro.3. Gravity transducer system, according to claim 1, characterized in that it comprises an accelerometer. 4. Sistema transdutor de gravidade, de acordo com a rei- vindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido sistema de registro compreende um sistema de posicionamento geográfico, GPS, (268).4. Gravity transducer system, according to claim 1, characterized in that said recording system comprises a geographic positioning system, GPS, (268). 5. Sistema transdutor de gravidade, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um veículo capaz de mover o referido sistema transdutor.5. Gravity transducer system, according to claim 1, characterized in that it comprises a vehicle capable of moving said transducer system. 6. Sistema transdutor de gravidade, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido veículo é uma aeronave (380).6. Gravity transducer system according to claim 1, characterized in that said vehicle is an aircraft (380). 7. Sistema de transdutor de gravidade, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o referido sistema de registro compreende um sistema de mapeamento para mapear a loca-lização do referido veículo.7. Gravity transducer system, according to claim 5, characterized in that said registration system comprises a mapping system to map the location of said vehicle. 8. Sistema transdutor de gravidade, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizado pelo fato de que os referidos conta e pino são feitos de metal, e o referido dielétrico compreende um óxido de metal.8. Gravity transducer system according to claim 1, characterized in that said bead and pin are made of metal, and said dielectric comprises a metal oxide. 9. Sistema transdutor de gravidade, de acordo com a rei-vindicação 8, caracterizado pelo fato de que o referido óxido de metal compreende óxido de prata.9. Gravity transducer system according to claim 8, characterized in that said metal oxide comprises silver oxide. 10. Sistema transdutor de gravidade, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida conta (476) compreende um sanduíche compreendendo uma camada de cobre ou de ouro formada entre uma primeira camada de liga e uma segunda camadas de liga.10. Gravity transducer system according to claim 1, characterized in that said bead (476) comprises a sandwich comprising a copper or gold layer formed between a first alloy layer and a second alloy layer. turns on. 11. Sistema transdutor de gravidade, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida fonte de energia (508) é uma fonte de tensão e a referida tensão é entre 3 volts e 9 volts.11. Gravity transducer system according to claim 1, characterized in that said power source (508) is a voltage source and said voltage is between 3 volts and 9 volts. 12. Método de detectar mudanças de orientação ou varia- ções localizadas de um campo gravitacional associado com tensões de subsuperfície, o referido método caracterizado pelo fato de que compreende:criar uma junção (470) de um primeiro metal e um segundo metal que é diferente do referido primeiro metal, a referida junção (470) formando uma cavidade ressonante, em que a referida junção (470) compreende uma conta condutora (476) tendo um furo longitudinal através dela, em que a referida junção (470) também compreende um pino condutor (474) tendo um revestimento dielétrico (472), o referido pino (474) localizado no referido furo longitudinal para formar uma junção elétrica;capturar uma partícula (514) na referida cavidade ressonante;aplicar um campo elétrico através da referida partícula (514) na referida cavidade ressonante;expor a referida junção elétrica às referidas mudanças de orientação ou variações localizadas de um campo gravitacional;detectar a resistência, tensão, ou corrente através da referida junção elétrica para produzir características de sinal detectado das referidas mudanças de orientação ou variações localizadas de um campo gravitacional;registrar a referida característica de sinal detectado; eanalisar a referida característica de sinal para detectar as referidas mudanças de orientação ou variações localizadas de um campo gravitacional associado com as tensões de subsuperfície.12. Method of detecting orientation changes or localized variations of a gravitational field associated with subsurface stresses, said method characterized in that it comprises: creating a junction (470) of a first metal and a second metal that is different of said first metal, said joint (470) forming a resonant cavity, wherein said joint (470) comprises a conductive bead (476) having a longitudinal hole therethrough, wherein said joint (470) also comprises a pin conductor (474) having a dielectric coating (472), said pin (474) located in said longitudinal hole to form an electrical junction; capturing a particle (514) in said resonant cavity; applying an electric field through said particle (514) ) in said resonant cavity; expose said electrical junction to said orientation changes or localized variations of a gravitational field; detect resistance, voltage, or current at across said electrical junction to produce detected signal characteristics of said orientation changes or localized variations of a gravitational field; recording said detected signal characteristic; and analyzing said signal characteristic to detect said orientation changes or localized variations of a gravitational field associated with subsurface tensions. 13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que opcionalmente compreende mover a referida partícula capturada (514) na referida cavidade ressonante através do referido campo gravitacional.13. Method according to claim 12, characterized in that it optionally comprises moving said captured particle (514) in said resonant cavity through said gravitational field. 14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracteri- zado pelo fato de que mover compreende mover a referida partícula capturada (514) na referida cavidade ressonante em um veículo.14. Method according to claim 13, characterized in that moving comprises moving said captured particle (514) in said resonant cavity in a vehicle. 15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que mover compreende mover a referida partícula capturada (514) na referida cavidade ressonante em uma aeronave (380).15. Method according to claim 14, characterized in that moving comprises moving said captured particle (514) in said resonant cavity in an aircraft (380). 16. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que registrar compreende registrar a referida característica de sinal detectado como uma função do tempo.16. Method according to claim 12, characterized in that recording comprises recording said detected signal characteristic as a function of time. 17. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que registrar compreende registrar a referida característica sinal detectado como uma função da posição geográfica da referida partícula capturada (514) na referida cavidade ressonante.17. Method according to claim 12, characterized in that recording comprises recording said detected signal characteristic as a function of the geographic position of said captured particle (514) in said resonant cavity. 18. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que analisar compreende analisar uma amplitude de sinal, frequência de sinal, ou um caráter de sinal e padrão da referida característica de sinal.18. Method according to claim 12, characterized in that analyzing comprises analyzing a signal amplitude, signal frequency, or a signal character and pattern of said signal characteristic. 19. Método de detecção de um depósito de hidrocarbone- tos, em que o referido método é caracterizado pelo fato de que com-preende:fornecer um transdutor de gravidade que depende de uma cavidade ressonante ajustável ou deslocamento relativo entre um pino (474) e uma conta (476) para detectar uma mudança em um campo de gravidade, em que a conta compreende uma conta condutora (476) tendo um furo longitudinal através dela, em que o pino (474) é um pino condutor tendo um revestimento dielétrico, o referido pino (474) localizado no referido furo longitudinal para formar uma junção elétrica;mover o referido transdutor de gravidade através de uma atmosfera ou na terra acima do referido depósito de hidrocarboneto;interagir dinamicamente com e detectar a alteração no campo gravitacional através de conversão eletromecânica através de uma junção elétrica para produzir um sinal de tensão indicativo do re-ferido depósito de hidrocarboneto;registrar o referido sinal de alteração de gravidade a 2.000 amostras por segundo; eanalisar o referido sinal de alteração de gravidade para de-tectar o referido depósito de hidrocarboneto.19. Method of detecting a hydrocarbon deposit, said method being characterized in that it comprises: providing a gravity transducer that depends on an adjustable resonant cavity or relative displacement between a pin (474) and a bead (476) for detecting a change in a gravity field, wherein the bead comprises a conductive bead (476) having a longitudinal hole therethrough, wherein the pin (474) is a conductive pin having a dielectric coating, the said pin (474) located in said longitudinal hole to form an electrical junction; move said gravity transducer through an atmosphere or on earth above said hydrocarbon deposit; dynamically interact with and detect the change in gravitational field through electromechanical conversion through an electrical junction to produce a voltage signal indicative of said hydrocarbon deposit; record said gravity change signal at 2,000 samples per second; and analyzing said gravity change signal to detect said hydrocarbon deposit. 20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o referido movimento é realizado por dispor o referido transdutor de gravidade em um veículo e mover o referido veículo.20. Method according to claim 19, characterized in that said movement is performed by arranging said gravity transducer in a vehicle and moving said vehicle. 21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende rastrear a posição do referido veículo e o registrar compreende registrar a referida posição do referido veículo.21. Method, according to claim 20, characterized in that it additionally comprises tracking the position of said vehicle and recording comprises recording said position of said vehicle. 22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que analisar compreende correlacionar o referido sinal de mudança de gravidade registrado com a referida posição do referido veículo.22. Method, according to claim 21, characterized in that analyzing comprises correlating said recorded gravity change signal with said position of said vehicle. 23. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que mover compreende dispor o referido transdutor em uma aeronave (380), e voar a referida aeronave (380) sobre o referido depósito.23. Method according to claim 20, characterized in that moving comprises arranging said transducer in an aircraft (380), and flying said aircraft (380) over said depot. 24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende rastrear a posição geográfica da referida aeronave (380) e registrar a referida posição rastreada.24. Method, according to claim 23, characterized in that it additionally comprises tracking the geographic position of said aircraft (380) and recording said tracked position. 25. Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende exibir a posição em tempo real da referida aeronave (380).25. Method according to claim 24, characterized in that it additionally comprises displaying the real-time position of said aircraft (380). 26. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o referido exibir compreende exibir uma linha de voo planejada e desvios a partir da referida linha de voo.26. Method according to claim 25, characterized in that said display comprises displaying a planned flight line and deviations from said flight line. 27. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o referido exibir compreende exibir a referida linha de voo planejada e os referidos desvios em um para-brisa da referida aeronave (380).27. The method of claim 26, wherein said display comprises displaying said planned flight line and said deviations on a windshield of said aircraft (380). 28. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende monitorar a rotação da referida aeronave (380) ao longo de um plano horizontal para proporcionar um sinal de rotação, o referido registro compreende re-gistrar o referido sinal de rotação, e a referida análise compreende usar o referido sinal de rotação para aprimorar a qualidade do referido sinal de mudança de gravidade.28. Method according to claim 23, characterized in that it additionally comprises monitoring the rotation of said aircraft (380) along a horizontal plane to provide a rotation signal, said recording comprises recording said signal of rotation, and said analysis comprises using said rotation signal to improve the quality of said gravity change signal. 29. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que voar compreende voar a referida aeronave (380) em uma altitude de entre 0,3048 quilômetros (1,000 pés) e 6,096 quilômetros (20,000 pés).29. Method according to claim 23, characterized in that flying comprises flying said aircraft (380) at an altitude of between 0.3048 kilometers (1,000 feet) and 6.096 kilometers (20,000 feet). 30. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende integrar o referido sinal de mudança de gravidade dinamicamente com o tempo.30. Method, according to claim 19, characterized in that it additionally comprises integrating said gravity change signal dynamically with time. 31. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende detectar o acúmulo de energia no referido sinal com o tempo.31. Method according to claim 19, characterized in that it additionally comprises detecting the accumulation of energy in said signal over time.
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