NO335926B1

NO335926B1 - Fremgangsmåte for å sjekke tilstanden for et seismisk akselerometer med flere følsomhetsakser

Info

Publication number: NO335926B1
Application number: NO20014458A
Authority: NO
Inventors: Lawrence P Behn; Peter Maxwell; Eugene D Bednar; Jeffery C Gannon; Michael Arthur Corrigan; Glen Ragan; Dale J Lambert; Henry Thomas Polk; Steven L Roche; Wilfred Roy Bertrand; David Wilson; Byron Lee Cain; Michael George Mcmahon; Jr John C Downey; Keith Elder
Original assignee: Ion Geophysical Corp
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2015-03-23
Also published as: JP2002539444A; EP1169657A1; WO2000055638A1; CA2368127C; JP5420127B2; EP2410344A3; WO2000055652A1; NO20014463D0; EP1674873B1; EP1192419B1; EP1847850A2; AU3631700A; AU3933900A; CA2367983A1; EP1177451B1; DE60034451D1; NO20014461L; EP1169896B8; NO20014464D0; AU3751100A

Description

Bakgrunn

Denne oppfinnelse gjelder generelt et system, et apparat og fremgangsmåter for drift og utprøving av en sensorsammenstilling, særlig et flerakset akselerometer i form av en slik sensorsammenstilling.

Når man skal bruke en sensorsammenstilling som et flerakset akselerometer trengs visse parametere for å analysere data som hentes inn, og disse parametere som brukes for analysen omfatter typisk helningsvinkel, sensororientering, jordkopling, posisjonen av sensorsammenstillingen og synkronisering av driften av de enkelte sensorer i sammenstillingen. Tilstanden ("state of health") av de enkelte sensorer i sammenstillingen trengs også typisk for å kunne vurdere hvordan virkemåten er og driften foregår.

Oppfinnelsen er rettet mot innhenting av nødvendige parametere for data-analyse og validering av en sensorsammenstillings arbeidsmåte og drift.

Tidligere kjent teknik vedrørende, seismiske sensorer med flere akselerometre som har en eller flere følsomhetsakser fremlegges i WO 9812577A og US 5724241A.

Kort gjennomgåelse av oppfinnelsen

I samsvar med et første aspekt av oppfinnelsen er det skaffet til veie et system for opptak av seismiske data og omfattende en eller flere sensormoduler innrettet for å registrere slike seismiske data, samt en eller flere seismiske opptakere som er tilpasset opptak av slike seismiske data og som er koplet til den ene eller hver sensormodul, kjennetegnet ved at sensormodulen eller -modulene omfatter et eller flere akselerometere, hvilke akselerometere har en eller flere akser for maksimal følsomhet.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie et apparat for registrering av seismisk energi og omfattende en sensor som er innrettet for å registrere seismisk energi, kjennetegnet ved at sensoren omfatter et eller flere akselerometere, hvilke akselerometere har en eller flere akser for maksimal følsomhet.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie et apparat for registrering av seismisk energi og omfattende en sensor som er innrettet for registrering av slik energi, kjennetegnet ved at sensoren omfatter et eller flere mikromaskinerte sensorelementer.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie et apparat for synkronisering av driften av en sensor i forhold til en felles tidsbase og omfattende en sensormodul for å registrere seismisk energi, kjennetegnet ved at sensormodulen omfatter en eller flere sensorer og i tillegg en mottaker for global posisjoneringsbestemmelse (GPS) og innrettet for å synkronisere driften av sensorene.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie et apparat for synkronisering av driften av en sensor i forhold til en felles tidsbase og omfattende et eller flere akselerometere innrettet for å registrere seismisk energi og en seismisk radioopptaker (RSR) som er koplet til akselerometrene, kjennetegnet ved at opptakeren omfatter en GPS-mottaker innrettet for å synkronisere sensoren.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie et apparat for å bestemme posisjonen av en sensor og omfattende en sensormodul innrettet for å registrere seismisk energi, kjennetegnet ved at sensormodulen omfatter en GPS-mottaker for å bestemme sensormodulens posisjon.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie et apparat med ufølsomhet overfor helning og innrettet for å registrere seismisk energi, omfattende: en sensor for å registrere seismisk energi, en tilbakekoplingsregulerings-krets for å frembringe kraftbalansert tilbakekopling til sensoren, og en sentral for å overvåke driften av apparatet koplet til sensoren.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie et apparat for å bestemme en sensors orientering, omfattende: en sensormodul for å registrere seismisk energi, og en sentral for å styre apparatets drift under dettes kopling til sensormodulen, kjennetegnet ved at sensormodulen omfatter et treakset magnetometer for å bestemme dens orientering.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie et apparat for å bestemme koplingen mellom en sensor og grunnen, omfattende: en sensor for å registrere seismisk energi, en krystallenhet for å frembringe en kraft for å måle koplingen til grunnen, for sensoren som er koplet til grunnen, og en sentral for å styre driften av apparatet koplet til sensoren.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie et apparat for å måle en sensors vektorriktighet, omfattende: en sensor for å registrere seismisk energi, en krystallenhet for å frembringe en kraft for å måle sensorens vektorriktighet, koplet til sensoren, og en sentral for å styre driften av apparatet koplet til sensoren.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for seismisk opptak, kjennetegnet ved overvåking av akselerasjon i flere retninger.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for seismisk opptak, kjennetegnet ved å overvåke akselerasjon i flere retninger og dessuten overvåke trykkvariasjoner.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for drift av en sensor som er innrettet for å registrere seismisk energi og som er ufølsom overfor helning, kjennetegnet ved å etablere en krafttilbakekop-lingskompensasjon til sensoren.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme en sensormoduls helningsvinkel, idet modulen er innrettet for å registrere seismisk energi, kjennetegnet ved etablering av en krafttilbake- koplingskompensasjon til sensoren og måling av det stasjonære gravitasjonsfelt over en forhåndsbestemt tidsperiode.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme helningsvinkelen av en sensormodul, kjennetegnet ved kalibrering av modulen for å bestemme helningsinformasjon, lagring av denne informasjon i sensormodulen selv, og måling av en gravitasjons virkning på sensormodulen.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å fremstille en sensorsammenstilling med flere akser for maksimal følsomhet, omfattende: reduksjon av kryssaksefølsomheten, reduksjon av følsomhets-toleransen, og etablering av følsomhetsakser som i alt vesentlig er ortogonale, kjennetegnet ved at, sensorsammenstillingen arbeider med en vektorriktighetsusikkerhet under omkring 1 %.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for opptak av seismiske data, kjennetegnet ved kopling av en seismisk opptaker til en sensormodul som omfatter flere akselerometere.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme orienteringen av en treaksesensor, kjennetegnet ved ut-førelse av en tredimensjonal måling av et gravitasjonsfelt, bestemmelse av en gravitasjonsvektor, utførelse av en tredimensjonal måling av et magnetfelt, bestemmelse av en magnetvektor, og bestemmelse av retningen av magnetisk nord og gravitasjonsfeltets retning nedover.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å registrere seismisk energi og omfattende synkronisering av driften av en seismisk sensormodul, kjennetegnet ved at synkroniseringen av driften av en slik modul omfatter bruk av et GPS-signal fra en GPS-mottaker inne i denne modul.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å registrere seismisk energi ved bestemmelse av posisjonen av en seismisk sensor, kjennetegnet ved at bestemmelsen av sensorens posisjon omfatter bruk av et GPS-signal fra en GPS-mottaker inne i modulen.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for synkronisering av innhentingen av seismiske data, kjennetegnet ved mottaking av et signal som inneholder tidsinformasjon, og styring av driften av et eller flere akselerometere som er innrettet for å registrere seismisk energi, og av en eller flere seismiske opptakere, ved bruk av signalet.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme posisjonen for innhentingen av seismiske data, kjennetegnet ved mottaking av et signal som inneholder posisjonsinformasjon, og bestemmelse av posisjonen av en eller flere seismiske sensorer ved bruk av dette signal.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme koplingsgraden mellom en sensorsammenstilling og grunnen, kjennetegnet ved frembringelse av en kraft, registrering av en respons i sensorsammenstillingen på denne kraft, og analysering av responsen.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme vektorriktigheten av en sensorsammenstilling, kjennetegnet ved generering av en kraft, registrering av en respons i sensorsammenstillingen for denne krav, og analysering av responsen.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme orienteringen av en sensormodul, innbefattet et eller flere akselerometere og uten direktemåling, kjennetegnet ved generering av en kraft, registrering av en respons i sensormodulen for denne krav, og analysering av responsen.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme tilstanden av en sensormodul, innbefattet flere akselerometere og en seismisk opptaker, kjennetegnet ved sending av en sifferstrøm til sensormodulen, dekoding, innhenting og tilbakekopling av denne sifferstrøm til den seismiske opptaker, og innhenting og analysering av sifferstrømmen, ved hjelp av den seismiske opptaker, idet analyseringen omfatter bestemmelse av en sviktfunksjon i sensormodulen.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme tilstanden av en sensorsammenstilling, innbefattet en spesialkrets (ASIC) som er koplet til en seismisk opptaker, kjennetegnet ved sending av en sifferstrøm til kretsen, dekoding, innhenting og tilbakekopling av sifferstrømmen til den seismiske opptaker, og innhenting og analysering av sifferstrømmen, ved hjelp av den seismiske opptaker, idet analyseringen av sifferstrømmen omfatter bestemmelse av en sviktfunksjon i sensorsammenstillingen.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme tilstanden av en sensorsammenstilling som er innrettet for opptak av seismisk energi, innbefattet en spesialkrets (ASIC), kjennetegnet ved lesing av innholdet i kretsen, og bestemme gyldigheten av dette innhold.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme tilstanden av en sensorsammenstilling som er innrettet for registrere seismisk energi, innbefattet et akselerometer, kjennetegnet ved drift av akselerometeret, og overvåking av akselerometerets drift, idet denne overvåking innbefatter overvåking av instabilitet for eventuelt å indikere en sviktfunksjon i akselerometeret eller en eksessiv ekstern akselerasjon.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme tilstanden av en sensorsammenstilling som er innrettet for registrere seismisk energi, innbefattet et akselerometer, kjennetegnet ved overføring av en sifferstrøm til akselerometeret, og innhenting, analysering og bedømmelse av et utgangssignal som frembringes av dette akselerometer, idet bedømmelsen av utgangssignalet omfatter bedømmelse av dets amplitude for eventuelt å indikere en sviktfunksjon i akselerometeret.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme tilstanden av en sensorsammenstilling som er innrettet for registrere seismisk energi, innbefattet et akselerometer, kjennetegnet ved overføring av en sifferstrøm til akselerometeret, og innhenting, analysering og bedømmelse av et utgangssignal som frembringes av dette akselerometer, idet bedømmelsen av utgangssignalet omfatter bedømmelse av en faserespons for eventuelt å indikere en sviktfunksjon i akselerometeret.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme tilstanden av en sensorsammenstilling som er innrettet for registrere seismisk energi, innbefattet et akselerometer, kjennetegnet ved overføring av en sifferstrøm til akselerometeret, og innhenting, analysering og bedømmelse av et utgangssignal som frembringes av dette akselerometer, idet bedømmelsen av utgangssignalet omfatter bedømmelse av den totale harmoniske forvrengning for eventuelt å indikere en sviktfunksjon i akselerometeret.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme tilstanden av en sensorsammenstilling som er innrettet for registrere seismisk energi, innbefattet et akselerometer, kjennetegnet ved drift av et akselerometer over en viss tidsperiode, og analysering av det utgangssignal som frembringes av akselerometeret, idet analyseringen omfatter registrering av en eksessiv amplituderespons for utgangssignalets RMS-verdi for å indikere en eventuell sviktfunksjon av akselerometeret eller en støyomgivelse.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme tilstanden av en sensorsammenstilling som er innrettet for registrere seismisk energi, innbefattet et akselerometer, kjennetegnet ved drift av akselerometeret, og analysering av et utgangssignal som frembringes av dette, idet analyseringen omfatter analyse av en forskyvning og en gravitasjonskansellering i utgangssignalet for å registrere en eventuell endring i akselerometerets inklinasjon.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme tilstanden av en sensorsammenstilling som er innrettet for registrere seismisk energi, innbefattet tre akselerometere, kjennetegnet ved drift av akselerometrene, og overvåking av et eller flere utgangssignaler fra dem, idet denne overvåking gjelder overvåking av en vektorsum for de selvmålte gravitasjonskoeffisienter i utgangssignalene, for eventuelt å registrere en sviktfunksjon i sensorsammenstillingen.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme tilstanden av en sensorsammenstilling som er innrettet for registrere seismisk energi, innbefattet tre akselerometere, kjennetegnet ved drift av akselerometrene, og drift av to av dem ved en bestemt referansefrekvens, overvåking av utgangssignalet som frembringes av det ikke drevne akselerometer, og syklisk rullering over samtlige akselerometere, idet overvåkingen av utgangssignalet innbefatter overvåking av amplituden ved referansefrekvensen for det ikke drevne akselerometer for eventuelt å registrere en sviktfunksjon i sensorsammenstillingen.

I samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme tilstanden av en sensorsammenstilling som er innrettet for registrere seismisk energi, innbefattet tre akselerometere, kjennetegnet ved drift av akselerometrene over en bestemt tidsperiode, fjerning av en fast spennings- eller strømverdi fra et eller flere utgangssignaler fra akselerometrene, for å frembringe et eller flere resulterende signaler, transformasjon av disse signaler fra kartesiske til polare koordinater, og analysering av de polare koordinater, idet denne analysering omfatter analyse av en eller flere spiss- og RMS-amplituderesultater for å indikere en mulig sviktfunksjon i sensorsammenstillingen eller en mulig støyinnhentingsomgivelse, og endelig er det i samsvar med nok et aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å bestemme tilstanden av en sensorsammenstilling som er innrettet for registrere seismisk energi, innbefattet tre akselerometere, kjennetegnet ved a) drift av akselerometrene, b) overvåking av et eller flere utgangssignaler som frembringes av disse, c) analysering av utgangssignalene, d) endring av sensorsammenstillingens orientering, og e) repetisjon av trinnene b), c) og d) for flere orienteringer, idet: analyseringen av utgangssignalene omfatter beregning av sensorenes vinkel i forhold til gravitasjonsretningen, ut fra en vektorsum for de selvmålte gravitasjonskoeffisienter i en vilkårlig retning, og videre analyse av sensorenes vinkel i forhold til gravitasjonens retning for eventuelt å indikere en sviktfunksjon i sensorsammenstillingen.

Kort gjennomgåelse av tegningene

Fig. 1 viser skjematisk en bestemt utførelsesform av et system for å hente inn seismiske data,

flg. 2 viser en bestemt utførelsesform av sensormodulen i dette system,

flg. 3 viser en bestemt utførelsesform av sensorsammenstillingen i modulen på fig. 2,

flg. 4 viser en bestemt utførelsesform av akselerometeret i sammenstillingen på fig. 3,

fig. 5 viser sensorsammenstillingen i modulen på fig. 2,

flg. 6 viser en bestemt utførelsesform av opptakeren i systemet på flg. 1,

flg. 7 viser en bestemt utførelsesform av krystallsammenstillingen i modulen på

fig. 2,

fig. 8 viser sensorsammenstillingen i samme modul på fig. 2,

fig. 9A viser en bestemt utførelsesform av en fremgangsmåte for å hente inn seismiske data i systemet vist på fig. 1,

fig. 9B viser sensorsammenstillingen i samme,

fig. 10 viser et blokkskjema over en bestemt utførelsesform av en fremgangsmåte for å fremstille sammenstillingen på fig. 2 for å oppnå bedret vektorsamsvar,

fig. 11 viser en bestemt utførelsesform av en fremgangsmåte for drift av sammenstillingen på fig. 2 for å gi mindre følsomhet for helning,

fig. 12 viser et blokkskjema over en bestemt utførelsesform av en fremgangsmåte for å bestemme helningsvinkelen i modulen på fig. 1,

fig. 13 viser samme for sensorsammenstillingen i modulen på fig. 2 for samme fremgangsmåte,

fig. 14 viser et blokkskjema over en bestemt utførelsesform av en fremgangsmåte for å bestemme orienteringen av sensormodulen på fig. 1,

fig. 15-17 viser henholdsvis samme for jordkoplingen, den horisontale asimut og tilstanden,

fig. 18-25 viser sensorsammenstillingen i modulen på fig. 2 for å illustrere fremgangsmåter for å bestemme tilstanden for akselerometrene på fig. 4 i systemet på % 1,

fig. 26-29 viser blokkskjemaer for sensorsammenstillingen i modulen på fig. 2 for å skissere en fremgangsmåte for å bestemme tilstanden for sensorsammenstillingen på fig. 2 i samme system,

fig. 30 viser et blokkskjema for en bestemt utførelsesform av en fremgangsmåte for å bestemme posisjonen av modulen på fig. 1,

fig. 31 og 32 viser blokkskjemaer for sensorsammenstillingen i modulen på fig.2, særlig for en fremgangsmåte for synkronisering av driften av dette system, og

fig. 33 viser et blokkskjema for en bestemt utførelsesform av en fremgangsmåte for å bestemme vektorriktigheten i sensormodulen på fig. 1.

Detaljbeskrivelse av de illustrerte utførelsesformer

På fig. 1 vises en foretrukket utførelsesform av et system 100 for å registrere seismiske data, og dette system omfatter en sensormodul 105, en sentral 110 og en seismisk radioopptaker (RSR) 120 som via et kommunikasjonsgrensesnitt 145 (et ytre) fortrinnsvis er koplet til sensormodulen 105. Sentralen er fortrinnsvis koplet til opptakeren 120 via et andre kommunikasjonsgrensesnitt (et indre grensesnitt) 115.

Fig. 2 viser sensormodulen 105 med en antenne 205, en sensorsammenstilling 210 som kanskje like gjerne kalles en sensorgruppe, et lager 215, en sentral 220, en krystallenhet 225, enn GPS-mottaker 230 (for et globalt posisjoneringssystem), et magnetometer 235, en hydrofonkanal 240 og ett eller flere kommunikasjonsgrensesnitt 245.

Antennen er koplet til mottakeren 230 og kan både være aktiv og passiv. En aktiv antenne 205 kan optimalt gi bedret signal/støyforhold. Fig. 3 viser hvordan sensorgruppen 210 omfatter et eller flere akselerometere 305 og er koplet til sentralen 220 via grensesnittet 245b. Gruppen 210 har tre akselerometere 305a-c og hvert av dem har sin hovedakse 310 for maksimal følsomhet. Aksene blir derved 310a-310c, og i det viste tilfelle er disse akser fortrinnsvis parallelle med et rettvinklet koordinatsystems z-, x- og y-akse. Sensorgruppen 210 og dens akselerometere 305 er fortrinnsvis separat søkt beskyttet i den parallelt innleverte norske patentsøknad 2001 4459, patentsøknaden NO 2001 4460 og patentsøknaden NO 2001 4461. Fig. 4 illustrerer hvordan akselerometrene 305 omfatter fortrinnsvis en an-vendelsesspesifikk integrert krets 410 (ASIC) som altså blir en spesialkrets for formålet. Hvert av akselerometrene 305 er således fortrinnsvis koplet til sin tilhørende spesialkrets 410. Denne krets inneholder gjerne tilbakekoplingskretser for å gi kraftbalansen tilbakekopling til akselerometeret, et lager for lagring av enkelte parametere, digitali-seringskretser for å etablere en digital signalutgang fra akselerometeret, og kretsen kan være av analog type som bruker analoge kretsløsninger til å frembringe tilbakekopling og en analog akselerometerutgang. Kretsen kan også være en hybridkrets som bruker kombinasjon av analoge og digitale kretsløsninger for tilbakekoplingen og gir en digital akselerometerutgang. I en foretrukket utførelsesform er kretsen 410 fortrinnsvis slik det er vist i US09/936.630, idet kretsen 410 eventuelt da kan gi oppløsning og helningsufølsomhet for seismisk registrering. Innpakningen av akselerometeret 305 og kretsen 410 er gjerne slik det er vist og beskrevet i US09/936.634. Fig. 5 viser sensorsammenstillingen i modulen på fig. 2, av sensorgruppen 210, ved at den inneholder en monolittisk blokk 505. Akselerometeret 305a er gjerne koplet til denne blokk 505 for å få sin akse 310 hovedsakelig parallell med z-aksen, og tilsvarende gjelder for de to øvrige akselerometere for innretting mot henholdsvis x- og y-aksen. Alle akser er gjerne ortogonale som i et rettvinklet kartesisk koordinatsystem. Dette er særlig vist i US 09/936,634. Fig. 2 viser hvordan lageret 215 er koplet til sentralen 220 via grensesnittet 245c og for eksempel kan være av typen FLASH eller EEPROM. Er lageret av EEPROM-typen kan det gi permanent lagring av parametere og data fra modulen 105 med lave kostnader. I en foretrukket utførelse kan lageret 215 være fordelt over flere komponenter i modulen 105.

Sentralen 220 er koplet til gruppen 210 via grensesnittet 245b og dessuten til lageret 215 via grensesnittet 245c. Sentralen er også koplet til krystallenheten 225 via et grensesnitt 245d og til mottakeren 230 via et grensesnitt 245e, og i tillegg er den koplet til magnetometeret 235 via et grensesnitt 245f og til hydrofonkanalen 240 via et grensesnitt 245g. Sentralen 220 kan være en mikroprosessor eller en nærmest skreddersydd integrert krets. Den kan også være en feltprogrammerbar portgruppe (FPGA) for å gi redusert konstruksjonssyklustid på optimal måte og kapasitet for fremtidige forbedringer og utvidelser. Fig. 6 viser i en foretrukket utførelsesform krystallenheten 225 med et piezo-elektrisk krystall 705, og enheten er koplet til sentralen som vist og forklart ovenfor. Krystallet 705 kan for eksempel være av typen GeoPinger fra vårt eget fabrikat, og det skal kunne gi en kraft til sensormodulen 105, særlig i form av en eller flere korte pulser 710. Pulsene kan strekke seg likt ut i alle akseretninger for sensorsammenstillingen 210. Hver puls 710 er fortrinnsvis unipolar og kan for eksempel ha en varighet på mellom 0,5 og 5 millisekunder. Særlig kan denne korte varighet virke slik at pulsen kan regnes som "skarp". Fig. 7 viser en bestemt utførelsesform hvordan krystallenheten 225 omfatter flere krystaller 705. Antallet tilsvarer gjerne antallet akselerometere i sensorsammenstillingen 210. De er her benevnt 705a-705c og frembringer en eller flere pulser 810. Det første krystall 705a kan således frembringe en første puls 810a hovedsakelig parallelt med sensorsammenstillingens 210 første akselerometerakse, og tilsvarende gjelder for de to øvrige krystaller og akser. Hver puls 810 er fortrinnsvis unipolare og kan for eksempel ha en varighet på mellom 0,5 og 5 millisekunder. Særlig kan denne korte varighet virke slik at pulsene kan regnes som "skarpe". Fig. 2 viser videre hvordan GPS-mottakeren 230 er koplet til sentralen 222 via grensesnittet 245e. Mottakeren kan være en hvilken som helst kommersiell GPS-mottaker. Særlig kan den være av typen GPSMS1 fra firmaet u-Blox, USA for å gi en redusert sensormodulstørrelse på optimal måte.

Magnetometeret 235 er koplet til sentralen 220 via grensesnittet 245f som allerede forklart og kan for eksempel være av fluksporttypen eller av magnetoresistiv type. Magnetometeret er fortrinnsvis treakset.

Hydrofonkanalen 240 er som før koplet via grensesnittet 245 til sentralen og omfatter en eller flere hydrofoner. Dessuten inneholdes kretser så som forsterkere og analog/digital-omvandlere for å håndtere og digitalisere et eller flere signaler fra hydro-fonene. Disse kan være av kommersiell type, for eksempel spektralformet og slik det er vist og beskrevet i US 09/913,753. På denne måten kan man optimalt få en frekvensrespons som passer til sensormodulen 105 og dennes akselerometere 305.

Grensesnittene 245 kan være utført med konvensjonell teknikk, for eksempel radiolink, fiberoptikk eller induktivt koplet. De kan særlig være som ledninger på kretskort, og da får man god funksjonsmessighet og lave kostnader.

Sentralen 110 på fig. 1 kan være koplet til opptakeren 120 som vist med grensesnittet 115 og gir da instruksjoner og tidsstyring til denne opptaker. Den mottar gjerne også data og tilstandsinformasjon fra opptakeren. Sentralen kan være konvensjonell og innrettet for styring av en opptaker 120 av vår egen (Input/Output) type OCR eller system 2000. Det siste foretrekkes.

Grensesnittet 115 kan for eksempel være ledningskoplet, et ledningsmønster på et kretskort eller ordnet på annen måte, også ved hjelp av optisk kopling, ved radioover-føring eller kan inngå i krets- eller pakkesvitsjede nett. Særlig kan grensesnittet være radiokoplet for å forenkle systemet 100.

Fig. 8 viser en utførelse som gjerne er foretrukket, hvor opptakeren 120 har et lager 605, en sentral 610 og en GPS-mottaker 615. Den er særlig koplet til sensormodulen 105 via det viste grensesnitt 145. Opptakeren kan for eksempel være en kabel-enhet som muliggjør overføring av seismiske data over ledere som kan håndtere store båndbredder, eller eventuelt via optiske fiberkabler, med et radiogrensesnitt for over-føring av de seismiske data eller opptakeren kan være en selvstendig eller halv-selvstendig enhet. Særlig kan opptakeren være av vårt eget fabrikat og kalles da RSR.

Lageret 605 er koplet til opptakeren 120 og kan for eksempel være et masselager (en hard disk) eller et annet lagringsmedium for permanent lagring med passende kapasitet. Det kan spesielt være et FLASH-lager for å gi en optimal løsning for et laveffekts lager for permanent lagring.

Sentralen 610 er gjerne koplet til opptakeren 120 og kan for eksempel være en programmerbar logisk innretning eller en skreddersydd integrert krets. Særlig kan den være en mikroprosessor for optimalt å kunne gi ytterligere egenskaper samtidig med forenklet mulighet for videreutvikling.

GPS-mottakeren 615 er koplet til opptakeren og kan være en vilkårlig kommersielt tilgjengelig mottaker, blant annet vil mottakeren GPSMS 1 fra firmaet u-Blox være egnet og gi optimale ytelser ved miniatyrisert utførelse.

Grensesnittet 145 overfører data og tilstandsinformasjon fra modulen 105 til opptakeren 120 og videre instruksjoner, effekt- og tidsinformasjon fra denne opptaker tilbake til modulen. Grensesnittet kan være av forskjellig kjent type, nemlig trådkoplet, som en kretskort eller med ledere på annen måte, det kan være utført ved hjelp av optiske fibre eller andre optiske koplinger eller innrettet for trådløs overføring. En trådkoplet utgave er foretrukket.

I en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen er grensesnittet strømløp på et kretskort og modulen 105 integrert med opptakeren 120.

I en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen kan modulen 105 være helt eller delvis selvstendig og inneholde et seismisk dataopptaks- og registreringssystem.

I en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen kan modulen være koplet til eller integrert inn i en telemetriinnretning som bruker radio, trådkopling eller andre over-føringsmedia eller optiske fibre for overføring av seismiske data som hentes ut fra modulen 105.

I en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen har systemet 100 flere sensormoduler 105 og likeledes flere radioopptakere 120 for seismiske data.

Det vises nå til fig. 9A som illustrerer enn foretrukket utførelse av en fremgangsmåte 9000 for registrering av seismisk energi ved bruk av oppfinnelsens system 100. Fremgangsmåten går ut på: 1) måling av akselerasjon i en eller flere retninger, ved hjelp av akselerometrene 305 (trinn 9050), 2) prosessering av et eller flere utgangssignaler fra disse akselerometere (9100), og 3) lagring av de prosesserte signaler

(9150). Seismisk energi kan for eksempel være kjennetegnet ved forskyvninger, hastigheter eller akselerasjoner av jordbevegelser. I en foretrukket utførelse er slik energi kjennetegnet ved akselerasjonen av jordbevegelser, i den hensikt å øke følsomheten ved høyere frekvenser.

I trinn 9050 genererer et eller flere akselerometere 305 utgangssignaler som er proporsjonale med den akselerasjonsvektorkomponent som har retning parallelt med den tilsvarende hovedakse 310 for følsomheten av sensoren. Utgangssignalene fra akselerometrene 305 overføres fortrinnsvis til sentralen 220 via kommunikasjonsgrensesnittet 245b.

I trinn 9100 prosesserer sentralen utgangssignalene fra akselerometrene 305 til viderebehandlede signaler, og denne prosessering kan for eksempel være overføring av signalene til et lagringsmedium eller ved at filtrering involveres. Annen korreksjon eller transformasjon av signalene kan også finne sted, for overføring til andre koordinerte systemer.

I trinn 9150 lagrer sentralen 220 disse signaler i de aktuelle lagringsmedia. Den kan overføre signalene til opptakeren 120 for dette formål, og de enkelte media kan være av konvensjonell type, så som masselagere eller båndlagerstasjoner. Et såkalt FLASH-lager er særlig egnet for å gi pålitelig drift i vanskelige omgivelser.

Det vises nå til flg. 9B som illustrerer en alternativ utførelse av en fremgangsmåte 9105 for å registrere seismisk energi ved hjelp av systemet 100, og denne fremgangsmåte omfatter måling av akselerasjonen i en eller flere retninger ved hjelp av akselerometrene (9050), prosessering av et eller flere utgangssignaler fra akselerometrene (9100), måling av trykkvariasjoner fra hydrofonkanalen 240 (9051), prosessering av et eller flere utgangssignaler fra hydrofonkanalen 240 (9101) og lagring av de behandlede signaler som kommer fra hydrofonkanalen 240 og akselerometrene 305 (trinn 9150). Trinnene 9050 og 9051 er fortrinnsvis utformet simultant og parallelt slik at akselerasjonsmålingene kan utføres over samme tidsperiode som de tidligere målinger. Trinnene 9100 og 9101 kan utføres simultant og parallelt på tilsvarende måte slik at akselerasjonsmålingene blir prosessert over samme tidsperiode som de tidligere målinger.

I trinn 9051 måler hydrofonkanalen 240 trykkvariasjonene. Denne kanal frembringer gjerne et eller flere utgangssignaler som endringer i vanntrykket kan utledes fra. Disse utgangssignaler overføres til sentralen 220 via grensesnittet 245 g og kan bli over-ført på forskjellig konvensjonell måte. Signalene kan brukes til å avmaskere akselero-meterdata på konvensjonell måte, idet forskjellige forstyrrende virkninger ("ghosts") kan finne sted i undervanns seismisk innhenting og forårsakes av vannsøylebrytninger som på sin side forårsakes av refleksjoner ved overflaten og bunnen av vannmassen.

I trinn 9101 sørger sentralen 220 for behandling av et eller flere utgangssignaler fra hydrofonkanalen 240, og dette kan innebære overføring av signalene til et lagringsmedium hvor også filtrering, korreksjoner eller transformasjoner av utgangssignalene til andre koordinatsystemer kan finne sted.

Det vises nå til fig. 10 hvor det illustreres en foretrukket fremgangsmåte 1000 for å fremstille sensorsammenstillingen 210 med en vektorriktighetsusikkerhet som ligger under omkring 1 %, og denne fremgangsmåte omfatter: 1) reduksjon av kryssaksefølsomheten i trinn 1005 til et minimum, 2) reduksjon av følsomhetstoleransen i trinn 1010, og 3) å bringe ortogonaliteten i trinn 1015 til et maksimum. Vektorriktigheten vil være et mål for evnen sammenstillingen 210 har til nøyaktig å måle bevegelsens størrelse og retning i tre (ortogonale) retninger.

Enhver flerkomponentsensor vil kunne måte en aktuell vektor og frembringe en målt vektor for målingene. En feilvektor som alltid vil være knyttet til en slik måling, vil imidlertid utgjøre forskjellen mellom den aktuelle og den målte vektor, og usikkerheten i vektorens endelige riktighet i en måling vil derfor være størrelsen av feilvektoren delt med størrelsen av den aktuelle vektor. Usikkerheten hos en flerkomponents sensor vil være den maksimale måleusikkerhet fordelt over samtlige vektorretninger. Størrelsen blir én minus vektorriktighetsusikkerheten av sensoren. Størrelsen av vektoren, og dette gjelder enhver vektor i et kartesisk koordinatsystem, vil være lik kvadratroten av kvadratsummen av vektorens komponenter. En flerkomponents sensor vil i en foretrukket utførelse være en trekomponents akselerometerinnretning som måler de aktuelle akselerasjoner og frembringer måleresultater i form av målte akselerasjoner. Vektorriktighetsusikkerheten for en flerkomponentssensor vil fortrinnsvis kunne bestemmes ved hjelp av aktuelle vektorer hvis størrelse er vesentlig større enn grunnstøynivået som blir tilført fra flerkomponentssensoren, men ikke så store at denne sensor blir overbelastet eller går i metning.

I trinn 1005 kan sammenstillingen 210 med flere sensorer være utført slik at spesifikasjonene for kryssaksefølsomheten av akselerometrene 305 for eksempel er i området 0,01-10%. Denne følsomhet vil være størrelsen av responsen for akselerometeret 305 overfor en stimulus som virker normalt på akselerometeraksen 310 og dividert med størrelsen av akselerometerresponsen overfor en stimulus av samme størrelsesorden, men som virker parallelt med følsomhetsaksen 310.1 en foretrukket ut-førelse er disse akselerometere 305 fremstilt med sin kryssaksefølsomhetsspesifikasjon fra omkring 0,1-1 % for nettopp å gi god vektorriktighet under driften/bruken av sensorsammenstillingen 210.

I trinn 1010 kan sammenstillingen fremstilles med følsomhetstoleranse fra 0,01-10 %, men det foretrekkes at området 0,1-1 % brukes for å gi god pålitelighet og vektorriktighet.

I trinn 1015 er sammenstillingen gjerne fremstilt med følsomhetsakser 310 tilnærmet ortogonale for å komme frem til samme resultat, nemlig god vektortrohet.

Fremstillingen av sammenstillingen 210 med mindre riktighetsusikkerhet enn 1 % er særlig gjennomgått i US 09/936,634.

Vi viser nå til fig. 11 hvor det illustreres en fremgangsmåte 1100 for drift/betjening av sammenstillingen 210 med ufølsomhet overfor helning: 1) påtrykk av en separat kraftbalansert tilbakekopling til hvert akselerometer 305 (1105) og 2) måling av akselerasjonen (1110). Sammenstillingen antas å være ufølsom for helning dersom ytelseskvaliteten av den er i alt vesentlig den samme ved enhver fast orientering.

I trinn 1105 har hvert akselerometer 305 en tilordnet tilbakekoplingskrets som gir slik tilbakekopling til akselerometeret, og denne tilbakekopling kan være utført ved å bruke forskjellige konvensjonelle måter, særlig kan den holde akselerometeret i en fast posisjon for optimalt å gi følsomhetslinearitet, og denne tilbakekopling kan fremkomme ved elektrostatisk kraftpåvirkning for å få repeterbare størrelser. Tilbakekoplingen unngår hovedsakelig tyngdekraftvirkninger på akselerometrene 305 slik at disse blir ufølsomme for helning.

Styrekretsene og driften av tilbakekoplingen kan være slik det er vist og beskrevet i US 09/936,630.

I trinn 1110 måler akselerometrene 305 fortrinnsvis akselerasjonen langs de tre ortogonale akser. Deres utgangssignaler tilsvarer fortrinnsvis akselerasjonen som måles, og fra hvert av akselerometrene 305a-c overføres disse signaler til sentralen 220 via grensesnittet 245b. Som før kan sentralen bruke forskjellige måter for behandling av signalene slik at det dannes signaler som representerer det komplette vektorfelt for jordbevegelsen. Særlig kan signalene overføres til opptakeren 120 for å redusere sensormodulens 105 maskinvare, og opptakeren kan skalere signalene fra hvert akselerometer med en faktor som er omvendt proporsjonal med den fabrikkmålte følsomhet for hvert av dem. Skalering av signalene gir fortrinnsvis data med minimal føl-somhets variasjon mellom akselerometrene 305. Den minste variasjon mellom dem gir fortrinnsvis bedring av vektorriktigheten i sammenstillingen 210. Akselerasjonen som måles i trinn 1110 brukes fortrinnsvis til å modifisere den kraft som brukes i tilbakekoplingen i trinn 1105. Tilbakekoplingen kansellerer fortrinnsvis de eksternt frembrakte akselerasjoner på modulen 105 slik at denne blir lite følsom for helning. Slike eksterne akselerasjoner omfatter tyngdeakselerasjonen og akselerasjoner som forårsakes av bevegelser av sensormodulen 105. Fig. 12 viser en foretrukket utførelse av en fremgangsmåte 1200 for å måle helningsvinkelen av sensormodulen 105, og denne fremgangsmåte omfatter fortrinnsvis: 1) påtrykk av en separat kraftbalansert tilbakekopling til hvert akselerometer 305 (1105), 2) måling av akselerasjonen i trinn 1110, og 3) estimering av den stasjonære tyngdekraftfeltvirkning over en gitt tidsperiode, ut fra de målte akselerasjoner (i trinn 1210).

I trinn 1210 estimeres fortrinnsvis det stasjonære gravitasjonsfelt som virker på modulen 105 ut fra målingene i trinn 1110 over en gitt tidsperiode, som allerede nevnt i forrige avsnitt. Feltet kan estimeres ut fra disse målinger ved forskjellige konvensjonelle måter for å gi et estimat på stasjonære gravitasjonsfelt, og modulen 105 kan utføre dette ved å bruke den midlere akselerasjon over en bestemt tidsperiode for å gi et gravitasjonsestimat med redusert følsomhet for høyfrekvent bevegelse. Tidsperioden kan for eksempel variere fra et kvart millisekund og opp til et år. Særlig kan man velge 0,5-1 s for å gi en relativt rask måling som likevel har tilstrekkelig god estimerings-kvalitet. I trinn 1202 forhåndsbestemmes i modulen 105 ytterligere inklinasjonen eller helningen av denne modul overfor jordens gravitasjonskraft. Dette kan estimeres på forskjellige måter, særlig kan man beregne vinkelen mellom det stasjonære gravitasjonsfeltestimat og en referanseretning. Denne retning er fast i forhold til modulen 105 og kan være parallell med dens hovedakse, idet denne akse går fra toppen og til bunnen. Sensormodulen er gjerne grovt aksialsymmetrisk om sin hovedakse. Fig. 13 viser nok en utførelse av en fremgangsmåte 1300 for å måle helningsvinkelen av modulen 105 og omfatter fortrinnsvis: 1) kalibrering av akselerometrene 305 (trinn 1305), 2) lagring av informasjon om helningskorreksjon ut fra kalibreringen (1310), 3) måling av gravitasjonsvirkningen på akselerometrene 305, og 4) beregning av helningen (trinn 1315).

I trinn 1305 kalibreres akselerometrene 305 fortrinnsvis. Denne kalibrering gir således helningskorreksjonsinformasjon, utledet ved måling av de parametere som i akselerometrene endrer seg når helningen endres. Disse parametere kan for eksempel være kapasitet, spenning eller andre som endrer seg og som kan være brukbare for å gi en prediksjon av helningen etterat kalibreringen er utført. Akselerometrene 305 kan kalibreres ved hjelp av forskjellige fremgangsmåter av kjent type, særlig ved å registrere parameterresponsen overfor et 1G felt ved et visst antall kjente inklinasjoner, i den hensikt å gi en optimal informasjonsmengde for å få en god tilnærmelse på akselerometrenes 305 helning.

I trinn 1310 lagres denne korreksjonsinformasjon for helningen for hvert akselerometer fra trinn 1305 i lageret 215 for det aktuelle akselerometer.

I trinn 1312 arbeider sensormodulen 105 fortrinnsvis ved at tyngdekraften får virke på hvert akselerometer 305, slik at målingene utføres i samsvar med dette, og disse målinger kan være utført på en hvilken som helst konvensjonell parameter som direkte eller indirekte påvirkes av hvordan akselerometerets helning er, i tyngdefeltet. I en foretrukket utførelse er denne parameter som måles samme parameter som måles for å gi helningskorreksjon i trinn 1305.

I trinn 1315 beregnes inklinasjonen for hvert akselerometer 305 i jordens gravitasjonskraftfelt. Denne helning kan estimeres på forskjellig måte, særlig ved å interpolere med bruk av den parameter som måles i trinn 1312 og de korreksjonsverdier for helningen som frembringes ved kalibreringen i trinn 1315, slik at man kommer frem til fornuftige helningsverdier som kan være andre enn de som ble brukt i dette trinn. Helningen av modulen 105 estimeres særlig ved å bruke målingene for akselerometeret 305 og den kjente orientering av hvert av disse i modulen 105. Fig. 14 viser en foretrukket utførelse for en fremgangsmåte 1400 for å bestemme orienteringen av sensormodulen 105, og denne metode omfatter: 1) utførelse av en tredimensjonal måling av gravitasjonsfeltet og jordens magnetfelt i trinn 1405, 2) bestemmelse av en gravitasjonsvektor og en magnetisk vektor i trinn 1410, og 3) oppnåelse av magnetisk nord og nedoverrettet gravitasjonsretning i trinn 1415.

I trinn 1405 måler sammenstillingen 210 sensormodulens 105 tredimensjonale gravitasjonsfelt, mens magnetometeret 235 fortrinnsvis måler feltet for den magnetiske nord, også i tre ortogonale dimensjoner. Magnetometeret kan måle dette felt på forskjellig måte, særlig ved å bruke en kardangopphengsfri fluksport for å gi god nøyaktig-het på optimal måte, herunder med reduserte kostnader.

I en foretrukket utførelse overfører akselerometrene 305 videre, i trinn 1405, disse feltdata for det tredimensjonale gravitasjonsfelt. Fortrinnsvis overfører de disse data til sentralen 220 på forskjellig måte, gjerne ved en avtastet ("polled") seriegrense-snittkopling for å gi redusert systemstørrelse og kostnad på optimal måte. I trinn 1405 overfører sentralen 220 fortrinnsvis disse feltdata til opptakeren 120.

I en foretrukket utførelse overfører i trinn 1405 magnetometeret 235 tilsvarende sine data for magnetisk nord til sentralen, og i trinn 1405 overfører sentralen videre disse data til opptakeren 120, idet overføringen kan skje på forskjellig kjent måte.

I trinn 1410 beregner opptakeren 120 en gravitasjonsvektor fra de feltdata som fremkom i trinn 1405 og en magnetisk vektor ut fra de tilsvarende data for den magnetiske nord. Disse vektorer beregnes særlig ved projeksjon for å redusere iboende tvetydighet i hver måling.

I trinn 1415 bestemmer opptakeren 120 magnetisk nord og orienteringen av sensormodulen 105 ut fra de vektorer som ble beregnet i trinn 1410. Fig. 15 viser en foretrukket utførelse av en fremgangsmåte 1500 for å bestemme gods-jord-koplingen av sensormodulen 105, og denne fremgangsmåte omfatter: 1) utfolding av sensormodulen i trinn 1505, 2) generering av en kraft i trinn 1510, 3) opptak av en respons i trinn 1515 og 4) analyse av denne respons i trinn 1520.

I trinn 1505 utfoldes sensormodulen 105 fortrinnsvis under jordoverflaten. I en alternativ utførelse utfoldes den hovedsakelig under jordoverflaten. Modulen 105 kan utfoldes på forskjellige utfoldingsmåter som allerede er konvensjonelle, og ifølge en foretrukket utførelse utfoldes den i et trangt og tett tilpasningshull for derved optimalt å kunne gi koplings- og støyreduksjon.

I trinn 1510 frembringer krystallenheten 225 en eller flere krefter, og disse krefter er her omtalt som pulser 710 eller 810. Kreftene kan frembringes på forskjellige kraftfrembringelsesmåter, blant annet fra krystallene 705, slik at man får en repeterbar høyfrekvenspuls 710, 810. Krystallene 705 blir i så fall påtrykt en høy spenning og vil da endre seg fra sin hvilestilling på grunn av sin piezoelektriske virkning. Denne høye spenning utelates fortrinnsvis. Krystallene 705 frembringer særlig kreftene når de faller tilbake til sin hviletilstand.

I trinn 1515 etablerer de kreftene som genereres i trinn 1510 en eller flere responser i akselerometrene 305, og disse responser registreres som responsene for sensormodulen 105. Disse responser opptas av opptakeren 120.

I trinn 1520 analyseres videre responsene fra modulen 105 for å finne resonanser og nuller. I en foretrukket utførelse har modulen riktignok ingen resonanser eller nuller i det aktuelle interessante frekvensområde for seismisk opptak, men hvis noen finnes kan de gjerne antas å skyldes jorden selv eller koplingen mellom jorden og modulen 105. Det aktuelle frekvensområde kan grovt være fra 1 til 200 Hz. Analysen kan være konvensjonell og brukes til å estimere overføringsfunksjonen for ukjente systemer, idet den kan gå ut på en autoregressiv forflytting av et gjennomsnitt (ARMA) som en modell som er tilpasset spekteret for de opptatte data. Etter estimeringen av overføringsfunksjonen brukes fortrinnsvis dennes inverse funksjon for å redusere virkningene av ikke-ideelle koplinger i størst mulig grad. Fig. 16 viser en foretrukket fremgangsmåte 1600 for å bestemme sensormodulens 105 horisontale asimut, og den inneholder: 1) utfolding av sensormodulen 105 i trinn 1605, 2) plassering av en seismisk energikilde ved en kjent posisjon i trinn 1607, 3) aktivering av kilden og registrering av et eller flere utgangssignaler i trinn 1610, repetisjon av trinnene 1607 og 1610 slik at minst to distinkte kildeposisjoner blir brukt, og 4) korrelasjon av et dataområde i trinn 1615.

I trinn 1605 utfoldes en eller flere sensormoduler 105 under jordoverflaten, helt eller delvis, og dette kan utføres på forskjellig måte, blant annet ved at modulene utfoldes i grunne og tettsluttende hull for å gi god kopling og støyreduksjon. I trinn 105 utleder modulene 105 videre en helningsvinkel for hver av dem, ved hjelp av fremgangsmåten 1200.

I trinn 1607 plasseres energikilden på et kjent sted, og kilden kan være av forskjellig konvensjonell type, innbefattet en eksplosivkilde eller vibratorvogner.

I trinn 1610 aktiveres fortrinnsvis den seismiske energikilde, og den seismiske radioopptaker (RSR) 120 registrerer fortrinnsvis et eller flere utgangssignaler fra sensormodulene 105.1 en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen brukes andre seismiske feltopptaksbokser for registrering av utgangssignalene fra disse sensormoduler 105. Aktiveringen av den seismiske energikilde frembringer fortrinnsvis jord- eller grunnbevegelser som kan registreres av minst én av disse moduler 105.

Trinnene 1607 og 1610 gjentas for minst to distinkte posisjoner for energikilden. Bestemmelsen av den horisontale asimut av modulene 105 innbefatter minst to distinkte posisjoner for de seismiske kilder.

I en alternativ utførelse gjentas trinnene 1607 og 1610 flere ganger for avbildning av undergrunnsstrukturen. Disse avbildninger frembringer et stort sett data som også kan brukes til å bestemme den horisontale asimut for hver sensormodul 105.

I trinn 1615 sørger en ekstern dataprosessor for korrelasjon av utgangssignalene fra trinn 1610 for å frembringe et estimat av den horisontale asimut for sensormodulene 105, og denne prosessor kan være en datamaskin. Den finner fortrinnsvis de første brudd i utgangssignalene som ble registrert i trinn 1610, og slike brudd i seismiske signaler vil representere det tidligste tidspunkt kildeenergien blir "synlig" i utgangssignalet. Prosessoren eller datamaskinen bruker fortrinnsvis planet for maksimal vertikal bevegelse for de første bruddata fra trinn 1610, den kjente kildeposisjon og den kjente sensormodul 105 sin posisjon for å estimere disse modulers 105 horisontale asimut. Prosessoren kan estimere denne asimutverdi ved å bruke forskjellige konvensjonelle statistiske måter, og særlig kan den bruke metoden for å beregne maksimal sannsynlighet for å gi både et robust og nøyaktig estimat. Planet for den maksimale vertikale bevegelse vil være vertikalplanet som har den horisontale asimut med maksimal seismisk energi. Fig. 17 viser en spesiell utførelse av en fremgangsmåte 1700 for å bestemme "helsetilstanden" for sensormodulen 105 og opptakeren 120. Fremgangsmåten omfatter: 1) sending av en sifferstrøm i trinn 1705 i form av et prøveoscillatorsignal, 2) dekoding av denne sifferstrøm slik at det blir en dekodet sifferstrøm, innhenting av sifferstrømmen fra prøveoscillatorsignalet og tilbakeføring av den dekodede sifferstrøm i trinn 1710,3) innhenting av den dekodede sifferstrøm, desimering og filtrering av den i et sett data i trinn 1715, og 4) bedømmelse av dette datasett i trinn 1720.

I trinn 1705 sørger opptakeren 120 fortrinnsvis for telemetriundersøkelse av denne sifferstrøm fra et signal fra en prøveoscillator, til sensormodulen 105 og via grensesnittet 145. Slik telemetrioverføring kan utføres på forskjellige kjente måter, særlig legges sifferstrømmen inn i en digital kommandostrøm som er kodet. Kodeteknikken kan være såkalt manchesterkoding for optimalt å gi god dataoverføring og en god klokke for sensormodulen. Lavfrekvensdelen av sifferstrømmen som telemetrioverføres i trinn 1705 kan for eksempel være sinusbølgedata, pulsdata, sveipedata eller andre komplekse flerfrekvensdata. Det foretrekkes at lavfrekvensdelen av sifferstrømmen som telemetrioverføres i trinn 1705 er sinusbølgedata for å kunne danne et signal som forvrengningsmålingene er godt definerte for.

I trinn 1710 dekoder sentralen 220 den digitale kommandostrøm til en dekodet sifferstrøm, henter ut sifferstrømmen fra prøveoscillatorsignalet, fra den dekodede sifferstrøm og fører tilbake signalsifferstrømmen til opptakeren 120 via grensesnittet 145. Sentralen 220 kan dekode kommandostrømmen på forskjellig telemetridekodemåter, særlig kan det brukes bitsynkron sampling for å utføre dekoding ved hjelp av først og fremst digitalkretser og relativt enkle analogkretser. Sentralen henter fortrinnsvis signalsifferstrømmen ved å trekke denne ut fra den digitale kommandostrøm som også inneholder andre data. Sentralen fører fortrinnsvis tilbake sifferstrømmen ved å overføre den til opptakeren 120 i stedet for en sifferstrøm for regulære seismiske data. Sentralen koder så sifferstrømmen fra prøveoscillatorsignalet for tilbakeføring til opptakeren 120 ved hjelp av manchesterkoding. Sensormodulen 105 har fortrinnsvis flere akselerometere 305, og sentralen 220 erstatter fortrinnsvis de aktuelle data fra hvert akselerometer 305 med en kopi av signalsifferstrømmen fra prøveoscillatoren.

I trinn 1715 dekoder opptakeren 120 fortrinnsvis den returnerte sifferstrøm, henter denne sifferstrøm ut, desimerer og filtrerer den til et sett data og analyserer dette sett. Opptakeren kan dekode sifferstrømmen på forskjellig telemetrimåte, særlig kan man bruke det som allerede er nevnt, nemlig bitsynkron sampling for å få brukt relativt enkle digitale og analoge kretser. Det gjøres fortrinnsvis ved å hente sifferstrømmen ut fra retursignalsifferstrømmen som også kan inneholde andre data, slik det også er nevnt ovenfor. Etter eventuell desimering og filtrering dannes et sett data som kan innebære bruk av konvensjonell desimering og filtrering, og analysen av settet data i trinn 1715 kan for eksempel være samplingssekvensanalysen i tidsplanet eller analyse i frekvensplanet. Den første type kan for eksempel innebære forskyvning, spissanalyse (maksimal og/eller minimal) eller analyse av roten av den midlere kvadratsum. Frekvensdomeneanalyse kan for eksempel gjelde amplitudespektra, fasespektra eller total harmonisk forvrengning. I en foretrukket utførelse er analysen utført i tidsplanet og fra kanal til kanal for tilpasning, og med en måling av den totale harmoniske forvrengning, for på optimal måte å få en grundig prøving av datasentralover-føringspåliteligheten.

I trinn 1720 bedømmes fortrinnsvis i opptakeren 120 om dette sett med data er aksepterbart eller ikke. Bedømmelsen kan basere seg på forskjellige kjente måter og vil gi uaksepterbarhet hvis datakanalene ikke er like innenfor et bestemt tidsrom i datasettet. Datakanalene bør alle være like siden sensormodulen 105 ble antatt å legge siffer-strømmen fra prøveoscillatorsignalet inn i samtlige kanaler. I opptakeren 120 bedømmes også datasettet til å være uaksepterbart dersom den totale harmoniske forvrengning overstiger en gitt terskel. Et uaksepterbart sett data indikerer en svikt i sensormodulen 105, kommunikasjonsgrensesnittet 145 eller den seismiske radioopptaker 120.

Det vises nå til fig. 18 som illustrerer en foretrukket utførelse av en fremgangsmåte 1800 for å bestemme tilstanden for akselerometrene 305. Denne fremgangsmåte omfatter i alt fem trinn: 1) sending av en sifferstrøm som tidligere fra et prøveoscilla-torsignal (trinn 1805), 2) dekoding av denne sifferstrøm, innhenting av signalsiffer-strømmen og sending av den til en eller flere spesialkretser 410 i trinn 1810, 3) tilbakeføring av den kodede sifferstrøm i trinn 1812, 4) innhenting av denne sifferstrøm, desimering og filtrering av den til et sett data og analysering av disse data i trinn 1815, og 5) bedømmelse av settet med data i trinn 1820.

I trinn 1805 sørger opptakeren 120 fortrinnsvis for telemetriundersøkelse av denne sifferstrøm fra et signal fra en prøveoscillator, til sensormodulen 105 og via grensesnittet 145. Slik telemetrioverføring kan utføres på forskjellige kjente måter, særlig legges sifferstrømmen inn i en digital kommandostrøm som er kodet. Kodeteknikken kan være såkalt manchesterkoding for optimalt å gi god dataoverføring og en god klokke for sensormodulen. Lavfrekvensdelen av sifferstrømmen som telemetrioverføres i trinn 1805 kan for eksempel være sinusbølgedata, pulsdata, sveipedata eller andre komplekse flerfrekvensdata.

I trinn 1810 dekoder sentralen 220 den digitale kommandostrøm til en dekodet sifferstrøm, henter ut sifferstrømmen fra prøveoscillatorsignalet, fra den dekodede sifferstrøm og sender den mottatte signalsifferstrøm til en eller flere spesialkretser 410. Sentralen 220 kan dekode kommandostrømmen på forskjellige telemetridekodemåter, særlig kan det brukes bitsynkron sampling for å utføre dekoding ved hjelp av først og fremst digitalkretser og relativt enkle analogkretser. Sentralen henter fortrinnsvis signal-sifferstrømmen ved å trekke denne ut fra den digitale kommandostrøm som også inneholder andre data. Sentralen overfører fortrinnsvis sifferstrømmen fra prøveoscillator-signalet til en spesialkrets 410 for akselerometrene 305.

I trinn 1812 sender denne krets 410 fortrinnsvis signalsifferstrømmen tilbake slik at den blir en inngangssifferstrøm til kretsen selv, og denne tilbakeføring kan gjøre nytte av forskjellig tilbakekoplingsteknikk. Fortrinnsvis etableres en ASIC-sifferstrøm som ved lavere frekvenser i alt vesentlig vil være den motsatte av lavfrekvensdelen i signalsifferstrømmen fra prøveoscillatoren. Lave frekvenser betyr her at de i vesentlig grad ligger under sifferstrømmens Nyquist-frekvens, og i en foretrukket utførelse betyr dette at de er under 500 Hz for å kunne formidle prøving ved de aktuelle frekvenser for seismiske opptak. Kretsen 410 sender fortrinnsvis ASIC-sifferstrømmen til sentralen 220 via grensesnittet 245, og sentralen sender sifferstrømmen til opptakeren 120 og koder sifferstrømmen for tilbakeføring til opptakeren ved hjelp av den allerede nevnte manchesterkoding.

I de forskjellige alternative utførelser kan spesialkretsen (ASIC) 410 etablere en ASIC-sifferstrøm som er nøyaktig identisk med prøveoscillatorsignalsifferstrømmen, eller en ASIC-sifferstrøm som er en forsinket kopi av denne.

I trinn 1815 dekoder opptakeren 120 den returnerte ASIC-sifferstrøm, henter inn denne, desimerer og filtrerer den til et sett data og analyserer disse data. Opptakeren kan dekode sifferstrømmen på forskjellig måte, blant annet ved å bruke siffer-synkronsampling, slik at man kan bruke enkle digital- og analogkretser. Fortrinnsvis hentes sifferstrømmen ut ved å trekke den fra den tilbakeførte ASIC-sifferstrøm som inneholder andre data i tillegg. Opptakeren 120 kan desimere og filtrere sifferstrømmen til et sett data på forskjellig måte, og analysen kan for eksempel utføres i tidsplanet ved samplingsteknikk og analyse eller i frekvensplanet. Den første type analyse kan for eksempel innebære forskyvning, spissverdianalyse (maksimal og/eller minimal) eller analyse av roten av den midlere kvadratsum. Frekvensdomeneanalyse kan for eksempel gjelde amplitudespektra, fasespektra eller total harmonisk forvrengning. I en foretrukket utførelse er analysen utført i tidsplanet og fra kanal til kanal for tilpasning, og med en måling av den totale harmoniske forvrengning, for på optimal måte å få en grundig prøving av datasentraloverføringspåliteligheten.

I trinn 1820 bedømmes fortrinnsvis i opptakeren 120 om dette sett med data er aksepterbart eller ikke. Bedømmelsen kan basere seg på forskjellige kjente måter og vil gi uaksepterbarhet hvis datakanalene ikke er like innenfor et bestemt tidsrom i datasettet. I opptakeren 120 bedømmes også datasettet til å være uaksepterbart dersom den totale harmoniske forvrengning overstiger en gitt terskel. Et uaksepterbart sett data indikerer en svikt i sensormodulen 105, kommunikasjonsgrensesnittet 145 eller den seismiske radioopptaker 120.

Det vises nå til fig. 19 som illustrerer en foretrukket utførelse av en fremgangsmåte 1900 for å bestemme tilstanden for akselerometrene 305. Denne fremgangsmåte omfatter trinnene: 1) lesing av innholdet i ASIC 410 i trinn 1905, og 2) validering av innholdet i trinn 1910. Innholdet i kretsen 410 omfatter fortrinnsvis et eller flere konfigurerbare innholdsområder, og disse områder innbefatter fortrinnsvis et kodeord for syklisk redundans (CRC).

I trinn 1905 leser sentralen fortrinnsvis innholdet i kretsen 410 for hvert tilsvarende akselerometer 305 via grensesnittet 245b, og dette grensesnitt innbefatter en seriebusslinje som det indre lager i kretsen 410 kan leses via og skrives inn via. Sentralen 220 overfører fortrinnsvis innholdet i kretsen 410 til opptakeren 120 via grensesnittet 145.

I trinn 1910 validerer opptakeren 120 innholdet i kretsen 410 for hvert tilsvarende akselerometer 305 fra trinn 1905. Opptakeren bruker en CRC-algoritme for dette for optimalt å frembringe verifikasjon av integriteten av innholdet i kretsen 410. En sammenlikning som ikke gir likhet mellom innholdsområdene i kretsen 410 eller hvis en feil indikeres ved kontroll av CRC-ordet for det tilhørende akselerometer 305, idet dette utføres av opptakeren 120, kan indikere en svikt. Fremgangsmåten 1900 kan utføres for et enkelt akselerometer 305 eller for flere.

En feil eller ulikhet som angis ved kontroll av CRC-ordet kan også indikere en feil ved konfigureringen av det tilhørende akselerometer 305. Fig. 20 viser en andre utførelse av en metode 2000 for å bestemme tilstanden av akselerometeret, og denne metode omfatter 1) betjening/drift av et første akselerometer 305a (trinn 2005) og 2) overvåking av driften/betjeningen av dette akselerometer (trinn 2010).

I trinn 2005 kan det første akselerometer 305a arbeide i en hvilken som helst av dets tilgjengelige driftsmodi. Fra akselerometeret frembringes fortrinnsvis utgangssignalet som inneholder informasjon som gjelder stabiliteten av det under driften. Slik stabilitet er gjennomgått i US 09/936,630.

I trinn 2010 overvåker opptakeren 120 fortrinnsvis driften av dette første akselerometer via grensesnittet 145 og dette skjer ved å innhente og evaluere de stabilitetsrelaterte signaler som frembringes av det (trinn 2005). Opptakeren kan for eksempel overvåke den mulighet dette akselerometer har til å kunne bli stabilt innenfor en bestemt tidsperiode eller overvåke et eller flere tilstandssignaler og responser fra spesialkretsen 410 i akselerometeret 305a for fortsatt stabilitet. I en foretrukket utførelse overvåker opptakeren tilstandssignalet som frembringes i spesialkretsen 410 for det første akselerometer 305a for optimalt å kunne verifisere dets stabilitet. Det tilstandssignal som genereres av kretsen kan være et signal som indikerer at disse data er gyldige. En indikasjon på ustabilitet av akselerometeret overvåkes av opptakeren 120 for eventuelt å oppdage en svikt i det eller særlig høyt støynivå i omgivelsene.

I en alternativ utførelse erstattes det første akselerometer 305a med det andre akselerometer 305b, eller det tredje 305c kan erstatte det første. I en annen utførelse kan et eller flere akselerometere 305 erstatte det ene første akselerometer 305a.

Det vises nå til flg. 21 som illustrerer en annen utførelse av en fremgangsmåte 2100 for å bestemme tilstanden av akselerometrene 305. Fremgangsmåten omfatter:

1) sending av en sifferstrøm som tidligere i trinn 2105,

2) overlagring av denne sifferstrøm i trinn 2110,

3) innhenting av en slik sifferstrøm, desimering av den overlagrede sifferstrøm til en prøveregistrering, filtrering av denne registrering og analyse av den i trinn 2115, og

4) bedømmelse av størrelse og amplitude av prøveregistreringen i trinn 2120.

I trinn 2105 sørger opptakeren 120 som tidligere gjennomgått for telemetriover-føring av en slik sifferstrøm fra et prøveoscillatorsignal, til det første akselerometer 305a tilhørende sensormodulen 105, via grensesnittet 145. Sifferstrømmen kan overføres på forskjellig måte, blant annet ved at sensormodulen 105 sørger for siffere som innfelles for å redusere bufferbehovet for modulen. Sifferstrømmen fra prøveoscillatorsignalet kan for eksempel overføres som sinusbølgedata, pulsdata, sveipedata eller andre komplekse flerfrekvensdata. Særlig brukes sinusbølgedata for å optimalisere forenklet analyse av signalamplituden.

I trinn 2110 mottar det første akselerometer 305a fortrinnsvis sifferstrømmen, og denne sifferstrøm driver akselerometeret. Denne drift frembringer fortrinnsvis en overlagret sifferstrøm fra prøveoscillatorsignalet. På denne måte får man det som særlig er beskrevet i US patent 6 023 960. Den overlagrede sifferstrøm etableres ved at siffer-strømmen fra prøveoscillatorsignalet overlagres omgivelsessignalet og støyakselerasjo-nen i det første akselerometer 305a.

I trinn 2115 innhenter opptakeren fortrinnsvis sifferstrømmen av overlagret type fra trinn 2110 via grensesnittet 145, sørger for desimering av sifferstrømmen til en prøveregistrering, filtrerer denne registrering og analyserer den. Analysen i trinn 2115 kan utføres på forskjellig måte for analysering av signalamplituden, fortrinnsvis ved å beregne forskjellen mellom amplituden ved den frekvens som har interesse i prøve-registreringen og amplituden av en referanseprøveregistrering ved samme frekvens, hentet inn fra det første akselerometer 305a og ved hjelp av den digitale tilbakekoplingsmodus som er skissert i trinn 1710 for fremgangsmåten 1700 illustrert på fig. 17.

I trinn 2120 bedømmes denne amplitude med hensyn til aksepterbarhet eller ikke, for eksempel ved hjelp av sentralen 110 eller en annen enhet i systemet 100. Bedømmelsen kan skje på forskjellige konvensjonelle måter, fortrinnsvis ved sammenlikning mellom de amplitudeforskj eller som ble beregnet i trinn 2115 og en midlere forskjell som beregnes ut fra amplitudeforskj eller for andre akselerometere 305, i forhold til en nærmere spesifisert forskjellsgrense, i den hensikt optimalt å frembringe en indikasjon på aksept eller svikt i det første akselerometers 305a respons. Fremgangsmåten 2100 utføres fortrinnsvis ikke når omgivelsessignalene og støyen er ekstreme.

Alternativt kan referanseprøveregistreringen i trinn 2115 utelates, og bedømmelsen skjer da ved å vurdere forskjellen mellom amplitudestørrelser for det aktuelle frekvensområde, med gjennomsnittlige verdier fra andre akselerometere 305 slik som nevnt ovenfor, i forhold til en nærmere bestemt amplitudeforskjellsgrense.

Alternativt erstattes det første akselerometer med det andre, eller det første erstattes med det tredje. Et aller flere akselerometere kan således gå inn og erstatte det første akselerometer 305a.

Fig. 22 viser en annen utførelse av en fremgangsmåte 2200 for å bestemme tilstanden av akselerometrene 305. Den omfatter:

1) sending av en prøveoscillatorsignalsifferstrøm i trinn 2205,

2) overlagring av denne sifferstrøm i trinn 2210,

3) innhenting av sifferstrømmen, desimering av den til en prøveregistrering, filtrering av denne og analyse av den i trinn 2215, og

4) bedømmelse av en faserespons for prøveregistreringen i trinn 2220.

I trinn 2205 sørger opptakeren 120 som tidligere gjennomgått for telemetriover-føring av en slik sifferstrøm fra et prøveoscillatorsignal, til det første akselerometer 305a tilhørende sensormodulen 105, via grensesnittet 145. Sifferstrømmen kan overføres på forskjellig måte, blant annet ved at sensormodulen 105 sørger for siffere som innfelles for å redusere bufferbehovet for modulen. Sifferstrømmen fra prøveoscillatorsignalet kan for eksempel overføres som sinusbølgedata, pulsdata, sveipedata eller andre komplekse flerfrekvensdata. Særlig brukes sinusbølgedata for å optimalisere forenklet analyse av faseresponsen.

I trinn 2210 mottar det første akselerometer 305a fortrinnsvis sifferstrømmen, og denne sifferstrøm driver akselerometeret. Denne drift frembringer fortrinnsvis en overlagret sifferstrøm fra prøveoscillatorsignalet. På denne måte får man det som særlig er beskrevet i US patent 6 023 960. Den overlagrede sifferstrøm etableres ved at siffer-strømmen fra prøveoscillatorsignalet overlagres omgivelsessignalet og støyakselerasjo-nen i det første akselerometer 305a.

I trinn 2215 innhenter opptakeren fortrinnsvis sifferstrømmen av overlagret type fra trinn 2210 via grensesnittet 145, sørger for desimering av sifferstrømmen til en prøveregistrering, filtrerer denne registrering og analyserer den. Analysen i trinn 2215 kan utføres på forskjellig måte for analysering av faseresponsen, fortrinnsvis ved å beregne forskjellen mellom fasen av den frekvens som har interesse i prøveregist-reringen og fasen av en referanseprøveregistrering ved samme frekvens, hentet inn fra det første akselerometer 305a og ved hjelp av den digitale tilbakekoplingsmodus som er skissert i trinn 1710 for fremgangsmåten 1700 illustrert på fig. 17.

I trinn 2220 bedømmes denne faserespons med hensyn til aksepterbarhet eller ikke, for eksempel ved hjelp av sentralen 110 eller en annen enhet i systemet 100. Bedømmelsen kan skje på forskjellige konvensjonelle måter, fortrinnsvis ved sammenlikning mellom de faseresponsforskj eller som ble beregnet i trinn 2215 og en midlere forskjell som beregnes ut fra faseresponsforskjeller for andre akselerometere 305, i forhold til en nærmere spesifisert forskjellsgrense, i den hensikt optimalt å frembringe en indikasjon på aksept eller svikt i det første akselerometers 305a respons. Fremgangsmåten 2200 utføres fortrinnsvis ikke når omgivelsessignalene og støyen er ekstreme.

Alternativt kan referanseprøveregistreringen i trinn 2215 utelates, og bedømmelsen skjer da ved å vurdere forskjellen mellom faseresponsstørrelser for det aktuelle frekvensområde, med gjennomsnittlige verdier fra andre akselerometere 305 slik som nevnt ovenfor, i forhold til en nærmere bestemt faseresponsforskjellsgrense.

Fig. 23 viser en annen utførelse av en fremgangsmåte 2300 for å bestemme tilstanden av akselerometrene 305. Den omfatter:

1) sending av en prøveoscillatorsignalsifferstrøm i trinn 2305,

2) overlagring av denne sifferstrøm i trinn 2310,

3) innhenting av sifferstrømmen, desimering av den til en prøveregistrering, filtrering av denne og analyse av den i trinn 2315, og

4) bedømmelse av en faserespons for prøveregistreringen i trinn 2320.

I trinn 2305 sørger opptakeren 120 som tidligere gjennomgått for telemetriover-føring av en slik sifferstrøm fra et prøveoscillatorsignal, til det første akselerometer 305a tilhørende sensormodulen 105, via grensesnittet 145. Sifferstrømmen kan overføres på forskjellig måte, blant annet ved at sensormodulen 105 sørger for siffere som innfelles for å redusere bufferbehovet for modulen. Sifferstrømmen fra prøveoscillatorsignalet kan for eksempel overføres som sinusbølgedata, pulsdata, sveipedata eller andre komplekse flerfrekvensdata. Særlig brukes sinusbølgedata for å optimalisere forenklet analyse av den totale harmoniske forvrengning.

I trinn 2310 mottar det første akselerometer 305a fortrinnsvis sifferstrømmen, og denne sifferstrøm driver akselerometeret. Denne drift frembringer fortrinnsvis en overlagret sifferstrøm fra prøveoscillatorsignalet. På denne måte får man det som særlig er beskrevet i US patent 6 023 960. Den overlagrede sifferstrøm etableres ved at siffer-strømmen fra prøveoscillatorsignalet overlagres omgivelsessignalet og støyakselera-sjonen i det første akselerometer 305a.

I trinn 2315 innhenter opptakeren fortrinnsvis sifferstrømmen av overlagret type fra trinn 2310 via grensesnittet 145, sørger for desimering av sifferstrømmen til en prøveregistrering, filtrerer denne registrering og analyserer den. Analysen i trinn 2315 kan utføres på forskjellig måte for analysering av den totale harmoniske forvrengning, fortrinnsvis ved å beregne forskjellen mellom den totale harmoniske forvrengning av den frekvens som har interesse i prøveregistreringen og den effekt som inneholdes i en referanseprøveregistrering ved samme frekvens, hentet inn fra det første akselerometer 305a og ved hjelp av den digitale tilbakekoplingsmodus som er skissert i trinn 1710 for fremgangsmåten 1700 illustrert på fig. 17.

I trinn 2320 bedømmes denne totalt harmoniske forvrengning med hensyn til aksepterbarhet eller ikke, for eksempel ved hjelp av sentralen 110 eller en annen enhet i systemet 100. Bedømmelsen kan skje på forskjellige konvensjonelle måter, fortrinnsvis ved sammenlikning mellom de forskjeller i total harmonisk forvrengning som ble beregnet i trinn 2315 og en midlere forskjell som beregnes ut fra forskjeller i total harmonisk forvrengning for andre akselerometere 305, i forhold til en nærmere spesifisert forskjellsgrense, i den hensikt optimalt å frembringe en indikasjon på aksept eller svikt i det første akselerometers 305a respons. Fremgangsmåten 2300 utføres fortrinnsvis ikke når omgivelsessignalene og støyen er ekstreme.

Alternativt kan referanseprøveregistreringen i trinn 2315 utelates, og bedømmelsen skjer da ved å vurdere forskjellen mellom størrelser av total harmonisk forvrengning for det aktuelle frekvensområde, med gjennomsnittlige verdier fra andre akselerometere 305 slik som nevnt ovenfor, i forhold til en nærmere bestemt forskjellsgrense for total harmonisk forvrengning.

Fig. 24 viser en annen utførelse av en fremgangsmåte 2300 for å bestemme tilstanden av akselerometrene 305. Den omfatter:

1) drift/betjening av akselerometrene 305 i trinn 2405, og

2) analyse av utgangen for forskyvning og RMS-amplituderespons i trinn 2410.

I trinn 2405 betjenes det første akselerometer 305a i sensormodulen 105 fortrinnsvis over en bestemt periode, idet det med betjening også menes drift. Akselerometeret kan betjenes ved hjelp av forskjellige konvensjonelle driftsmåter, særlig for registrering av seismiske data. Tidsperioden kan variere fra omkring 0,5 s og til 99 s eller mer. Særlig brukes 2,048 s for å gi rikelig mengde data for å kunne evaluere sen-sorstøyen.

I trinn 2410 henter opptakeren 120 fortrinnsvis et utgangssignal fra det første akselerometer 305a via kommunikasjonsgrensesnittet 145, idet denne innhenting kan gjøre på forskjellige konvensjonelle måter. Særlig beregner opptakeren RMS-amplituden av det mottatte utgangssignal og dets forskyvning. Dette kan også gjøres på forskjellige kjente måter. Særlig utføres beregningen ved å bruke sentralen 610 for å gi optimal nøyaktighet og fleksibilitet. Deretter og i samme trinn bedømmes om utgangssignalet er aksepterbart eller ikke, i forhold til bestemte kriterier. Dette kan også gjøres på forskjellige konvensjonelle måter. Det foretrekkes at bedømmelsen bruker den beregnede RMS-amplitude og tidsforskyvningsverdiene for optimalt å gi en indikasjon på aksept eller svikt for det første akselerometers 305a utgangssignal. Kriteriet kan for eksempel være at RMS-amplituden er større enn minstegrensen, men mindre enn en størstegrense, eller at tidsforskyvningen er mindre en bestemt grense. Særlig kan amplituden være satt mindre enn omkring -72 dBg for å gi en optimal verifikasjon av lav sensorstøy. Svikten av utgangssignalet i forhold til akseptkriteriet kan indikere et internt problem med akselerometeret eller et særlig høyt utvendig støynivå.

I en alternativ utførelse erstattes det første akselerometer av et andre eller andre akselerometere erstatter de som allerede er i bruk, slik det allerede er nevnt flere ganger tidligere.

Det vises nå til fig. 25 som illustrerer nok en utførelse av en fremgangsmåte 2500 for å bestemme tilstanden av akselerometeret 305 og omfatter: 1) drift av akselerometrene i trinn 2505 og 2) analyse av et utgangssignal med hensyn til tidsforskyvning og tilstand for å indikere tyngdepunktskanselleringsverdi i trinn 2510. Beregningen av denne verdi for akselerometrene 305 gjøres fortrinnsvis slik det er vist US 09/936,630.

I trinn 2505 brukes fortrinnsvis det første akselerometer 305a i modulen 105, og driften kan foregå ved hjelp av forskjellige konvensjonelle måter. Særlig er det i bruk for å registrere seismiske data.

I trinn 2510 henter opptakeren 120 et utgangssignal fra dette akselerometer via grensesnittet 145, på en av forskjellige måter. Utgangssignalet omfatter gjerne en tidsforskyvning som skyldes uperfekt kansellering av tyngdekraftvirkningen, og en tilstand som indikerer størrelsen av denne kansellering. I samme trinn 2510 beregnes videre størrelsen av tyngdekraften som akselerometeret utsettes for. Dette gjøres særlig ved å finne kanselleringsverdien og den tidsforskyvning som er beregnet ut fra de seismiske data vil bli brukt sammen med denne verdi. I samme trinn 2510 beregnes også avviket mellom den beregnede tyngdekraft og kanselleringsstørrelsen for tilstandsindikeringen, og avviket kan beregnes på forskjellige måter. Et avvik større enn omkring 5 % kan indikere at det første akselerometer 305a har endret helning eller at det ikke var satt i sving på riktig måte.

Alternativt erstattes det første akselerometer med det andre etc, slik det allerede er skissert flere ganger tidligere.

Det vises nå til fig. 26 som viser en foretrukket utførelse av en fremgangsmåte 2600 for å bestemme tilstanden av sensorsammenstillingen 210 og omfatter: 1) drift av denne modul 105 i trinn 2605, og 2) analyse av et eller flere utgangssignaler for selvmålte gravitasjonskoeffisienter (trinn 2610).

I trinn 2605 drives akselerometrene 305 i modulen 105, gjerne slik at de beregner størrelsen av gravitasjons- eller tyngdefeltet de arbeider i. Denne beregning kan fortrinnsvis utføres slik det er angitt i US 09/936,630.

I trinn 2610 samler opptakeren 128 et eller flere utgangssignal fra akselerometrene 305 via kommunikasjonsgrensesnittet 145, og særlig er det tre slike signaler, et fra hvert av akselerometrene. Disse signaler kan hentes ut på forskjellig konvensjonell måte, særlig kan man bruke et balansert snodd ledningspar for å gi en optimal og pålitelig dataoverføring. I trinn 2610 analyserer opptakeren 120 videre disse tre signaler, idet de fortrinnsvis omfatter en eller flere selvmålte koeffisienter for tyngdekraften, for hvert av akselerometrene. Tre slike selvmålte koeffisienter vil være det vanlige, en for hvert. Videre beregnes en vektorsum for disse tre koeffisienter, og særlig sammenliknes denne vektorsum med +1 g kraft og det finnes en feilverdi. Denne feilverdi kan for eksempel gå fra 0 til 0,2 g, og i en foretrukket utførelse er den innenfor omfanget 0-0,05 g for optimalt å gi verifikasjon av driften av typiske akselerometere 305. En feilverdi utenfor det indikerte område vil gjerne tilsi at sammenstillingen 210 er blitt ustabil eller ikke virker bra.

Det vises nå til fig. 27 hvor det illustreres en annen fremgangsmåte 2700 for å bestemme tilstanden av sensorsammenstillingen 210 og omfatter: 1) drift av akselerometrene 305 for sammenstillingen 210 i trinn 2705, og 2) innhenting av et utgangssignal, estimering av dette til en dataregistrering, filtrering av denne og analysering av den i trinn 2710.

I trinn 2705 drives fortrinnsvis samtlige akselerometere 305, og særlig arbeider det første 305a på den normale måte for å hente inn seismiske data. Dette gir en mulighet for kryssmating. I samme trinn driver opptakeren 120 videre det andre akselerometer og det tredje akselerometer 305b, 305c ved en referansefrekvens og ved hjelp av en prøvesignalsifferstrøm. Referansefrekvensen kan være enhver konvensjonell frekvens som er ønsket å bruke for prøving for kryssmating i det første akselerometer 305a. Driften av akselerometrene bruker en prøvesignalsifferstrøm som fortrinnsvis kommer fra US patent 6 023 960.

I trinn 2710 henter opptakeren 120 fortrinnsvis et eller flere utgangssignaler fra akselerometrene 305 via grensesnittet 145, desimerer utgangssignalet til en dataregistrering, filtrerer denne og analyserer den. Analysen kan være konvensjonell og særlig egnet for å registrere kryssmating. Særlig analyseres ved sammenlikning av amplituden av hvert akselerometers 305 utgang ved referansefrekvensen når det drives ved denne frekvens, med amplituden av dets utgang ved referansefrekvensen når akselerometeret er konfigurert for seismisk datainnhenting for derved optimalt å gi deteksjon av kryssmatingen i dem. Særlig utfører opptakeren 120 ytterligere bedømmelse av signalamplituden for det første akselerometer 305a ved referansefrekvensen, grunnet den kryssmating som skal være mindre enn en terskelverdi. Denne verdi kan strekke seg fra omkring -40 til omkring -52 dB, og særlig vil den ligge under den siste av disse verdier.

Det foretrekkes at fremgangsmåten 2700 videre syklisk brukes for hvert av akselerometrene 305, særlig slik at de arbeider på den normale måte for å hente inn seismiske data, mens de resterende av dem drives ved en referansefrekvens. I et eksempel vil en første rullerende syklus gi at det første akselerometer 305a arbeider i den normale modus, mens det andre og tredje drives ved referansefrekvensen, og slik fortsettes inntil syklusen er rullert helt ferdig. Alle akselerometrene møter fortrinnsvis terskelen for å gjøre driften av sensorsammenstillingen 210 gyldig, slik det er beskrevet i trinn 2710. Fremgangsmåten 2700 utføres fortrinnsvis ikke når omgivelsessignalene og støyfor-holdene er ekstreme.

Vi ser nå på fig. 28 som illustrerer en andre utførelse av en fremgangsmåte 2800 for å bestemme tilstanden for sensorsammenstillingen 210, og denne fremgangsmåte omfatter:

1) drift av sammenstillingen (trinn 2805),

2) korreksjon av et utgangssignal (2810),

3) omvandling av dette utgangssignal (2815) og

4) analysering av signalet (2820).

I trinn 2805 drives sammenstillingen 210 over en viss tid som kan variere etter ønske. Tiden kan tilsvare et intervall på mellom 0,5 og 50 sekunder.

I trinn 2810 henter opptakeren 120 et eller flere utgangssignaler fra akselerometrene 305 via grensesnittet 145, og disse signaler omfatter signalene fra akselero metrene. I en foretrukket utførelse korrigerer videre opptakeren disse signaler for likestrøms- eller -spenningsforskyvning for å frembringe en korrigert versjon av signalene. Signalene kan videre korrigeres ved hjelp av forskjellige korreksjonsmåter, særlig kan man bruke beregning av forskyvningen over tid i hvert utgangssignal og trekke denne forskyvning fra utgangssignalet selv.

I trinn 2815 transformerer opptakeren de korrigerte utgangssignaler fra kartesiske til et eller flere polare koordinater. Disse omfatter fortrinnsvis radiusdata og vinkeldata.

I trinn 2820 analyserer opptakeren de aktuelle radiusdata for å finne maksimalradius og RMS-radius. Analyseringen av radiusdata kan gjøres på forskjellig måte, blant annet ved å hente ut disse data slik at de blir sorterte, særlig i en eller flere 30 graders områder. Vinkeldata kan sorteres på forskjellig måte, og disse data kan også veies med størrelsen av radiusdata, idet disse radiusdata fortrinnsvis spesifiserer akselerasjonsverdien. Opptakeren 120 veier fortrinnsvis de sorterte vinkeldata ved å finne det tilsvarende radiusdatapunkt for hvert vinkeldatapunkt og deretter beregne en sum av radiusdatapunktene innenfor hver 30 graders område. I en alternativ utførelse veies de sorterte vinkeldata ved å finne det tilsvarende radiusdatapunkt for hvert vinkeldatapunkt og ved å beregne en kvadratsum for hvert radiusdatapunkt innenfor hvert 30 graders område. I en foretrukket utførelse identifiserer opptakeren videre i dette trinn 2820 en retning og en størrelse for et støysignal som frembringes av sensorsammenstillingen 210 og kan identifisere støysignalets retning ved å bruke det 30 graders område som har fått tillagt størst vekt. Deretter kan opptakeren identifisere støysignalets verdi eller amplitude ved å bruke en eller annen vanlig målemetode. Alternativt kan områdene være på mindre enn 30 grader.

Det vises nå til fig. 29 hvor det illustreres en annen utførelse av en fremgangsmåte 2900 for å bestemme tilstanden for sensorsammenstillingen 210 og som omfatter: 1) drift av sammenstillingen i trinn 2905,

2) analysering av et utgangssignal i trinn 2910 og

3) endring av orienteringen av sensorsammenstillingen 210 i trinn 2915.

I trinn 2905 blir akselerometrene 305 som tilhører sensorsammenstillingen 210 fortrinnsvis aktivert, og dette kan skje på forskjellig måte, særlig slik at de frembringer et måleresultat for tyngdefeltet for derved å kunne utlede orienteringsmåleresultater.

I trinn 2910 henter opptakeren 120 et eller flere utgangssignaler fra disse akselerometere via kommunikasjonsgrensesnittet 145, og særlig kan disse signaler innbefatte en selvmålt koeffisient for tyngdekraften for hvert av akselerometrene. Opptakeren kan hente inn utgangssignalene på forskjellig måte, særlig ved å bruke balansert transmisjon via et snodd ledningspar for optimalt å kunne frembringe en pålitelig dataoverføring. I trinn 2910 foretrekkes at opptakeren 120 videre analyserer utgangssignalene fra akselerometrene 305, og dette kan skje på forskjellig måte, for eksempel ved å beregne en vektorsum for tyngdekraftkoeffisientene og deretter beregne vinkelen hvert akselerometer har i forhold til tyngdekraftens retning. Vektorsummen og vinkelen kan beregnes på forskjellig måte, for eksempel ved å sammenlikne den beregnede vinkel for hvert akselerometer 305 med den kjente for samme. Avviket kan for eksempel gå fra 0 til 5°. I en foretrukket utførelse kan avviket være mindre, nemlig innenfor 0,01-2° for optimalt å frembringe verifikasjon av akselerometerdriften.

I trinn 2915 endres fortrinnsvis orienteringen av sensorsammenstillingen 210, for eksempel ved hjelp av en eller annen konvensjonell rotasjonsmetode hvor orienteringen endres i en oppstilling som holder sensormodulen 105 og hvor man kan få forskjellige orienteringer for å gi en nøyaktig orientering av denne modul 105.

Fremgangsmåten 2900 gjentas fortrinnsvis for å la samtlige akselerometere 305 få arbeidet i flere orienteringer. Disse omfatter særlig: horisontal, høyre side opp, vertikal, horisontal, høyre side ned, Galperinvinkel, høyre side opp og Galperinvinkel oversiden ned. Galperinvinkelen er den orientering hvor akselerometrenes 305 treaksediagonal er stilt vertikalt. I en foretrukket utførelse vil samtlige aktiveringer ved disse orienteringer av akselerometrene fortrinnsvis ligge innenfor det awiksområde som ble nevnt ovenfor for trinn 2910, for å tilfredsstille aksepteringskravet for sammenstillingen 210.

Det vises nå til fig. 30 hvor det illustreres en foretrukket utførelse av en fremgangsmåte 3000 for å bestemme posisjonen av sensormodulen 105. Fremgangsmåten omfatter:

1) mottaking av et signal, trinn 3005,

2) beregning av en posisjon, trinn 3010, og

3) registrering av posisjonen, trinn 3015.

I trinn 3005 henter opptakeren 120 fortrinnsvis opp differensiell korreksjonsinformasjon fra en ekstern kilde, og dette kan skje på forskjellig måte, særlig via radiotransmisjon for å forenkle systemet 100. I trinn 3005 sørger opptakeren 120 videre for telemetrioverføring av denne informasjon til sensormodulen 105 via grensesnittet 140. Dette kan skje på forskjellig måte, fortrinnsvis ved balansert transmisjon via et snodd linjepar, slik at man får en optimal og pålitelig dataoverføring. I en foretrukket utførelse overfører modulen 105 videre denne korreksjonsinformasjon til GPS-mottakeren 230.

I trinn 3010 fastlegger denne mottaker 230 fortrinnsvis treakseposisjonen av sensormodulen 105 ved hjelp av transmisjonene fra GPS-satellitter som har fri sikt til antennen 205, og ved hjelp av den differensielle korreksjonsinformasjon som mottas i trinn 3005. Plasseringen av sensormodulen 105 kan beregnes periodisk eller på kommando fra mottakeren 120.

I trinn 3015 overfører GPS-mottakeren 230 fortrinnsvis denne treakseposisjon til sentralen 220, og modulen 105 overfører fortrinnsvis samme posisjon til opptakeren 120 via grensesnittet 145. Overføringen kan finne sted på forskjellig måte, særlig ved hjelp av balansert transmisjon som nevnt ovenfor. Opptakeren 120 lagrer fortrinnsvis posisjonen i sitt lager 605.

Det vises nå til fig. 31 som illustrerer en foretrukket utførelse av en fremgangsmåte 3100 for synkronisering av driften av sensormodulen 105 med en felles tidsbasis, og fremgangsmåten omfatter 1) mottaking av et signal, trinn 3105, og 2) synkronisering til GPS-mottakeren 230, trinn 3110.

I trinn 3105 mottar opptakeren 120 fortrinnsvis en "skuddhendelsesliste" fra en ekstern kilde, og denne liste kan tas inn via konvensjonelle datakommunikasjonsmåter, for eksempel via radiotransmisjon, hvorved man får redusert vekttildelingen av systemet 100 og kan forenkle dette system.

Denne hendelsesliste kan for eksempel være enkel eller med en rekke innganger og blir overført fra opptakeren til sensormodulen 105 via grensesnittet 145. Denne over-føringen kan skje på forskjellige konvensjonelle måter. Særlig kan man bruke balansert transmisjon ved hjelp av et snodd ledningspar for å gi optimal og pålitelig dataover-føring. I en foretrukket utførelse, trinn 3105 genererer videre GPS-mottakeren 230 et signal. Signalet kan for eksempel være en tidsverdi som frembringes på forespørsel, en puls per sekund, eller et annet synkroniseringssignal som frembringes av GPS-mottakeren 230.1 en foretrukket utførelse er signalet 1 puls per sekund for å gi samsvar med de fleste kommersielt tilgjengelige GPS-mottakere. Sentralen 220 i sensormodulen 105 omfatter fortrinnsvis en klokke.

I trinn 3110 er denne klokke fortrinnsvis synkronisert med signalet fra GPS-mottakeren 230 i samme modul 105. Synkroniseringen kan være utført på forskjellige konvensjonelle måter, særlig ved tilpasning til en tidsregulator eller -teller i sentralen 220, for samsvar med den tidsangivelse som frembringes i GPS-mottakeren 230, hvorved man optimalt får nøyaktige datainnhentingsstarttidspunkter. I en alternativ ut-førelse kommuniserer opptakeren 120 fortrinnsvis med den skuddhendelsesliste som er nevnt ovenfor, for en eller flere sensormoduler 105, for bruk i synkroniseringen av en eller flere slike moduler.

Det vises nå til fig. 32 for en annen utførelse av en fremgangsmåte 3200 for synkronisering av driften av sensormodulen 105, og denne fremgangsmåte omfatter: 1) mottaking av signaler, trinn 3205, 2) synkronisering med GPS-mottakeren 615, trinn 3210, og 3) overføring av data, trinn 3215.

I trinn 3205 henter opptakeren 120 fortrinnsvis inn en skuddliste fra en ekstern kilde og kan ta inn denne liste via forskjellige kommunikasjonskanaler. I en foretrukket utførelse henter den inn listen via radiotransmisjon for å redusere vekttildelingen av systemet 100 og for å forenkle dette generelt. Listen kan for eksempel være som tidligere, en liste med enkel eller multippel inngang og en planlagt struktur. I en foretrukket ut-førelse, trinn 3205, frembringer GPS-mottakeren 615 i opptakeren 120 ytterligere et signal. Dette kan for eksempel være en tidsverdi som frembringes på forespørsel, 1 puls per sekund eller et annet synkroniseringssignal som frembringes av mottakeren 615.1 en foretrukket utførelse er signalet 1 puls per sekund for å gi samsvar med de fleste kommersielle GPS-mottakere. Sentralen 610 i opptakeren 120 omfatter fortrinnsvis en klokke.

I trinn 3210 er denne klokke i vertssentralen 610 fortrinnsvis synkronisert med signalet med 1 puls per sekund, frembrakt av mottakeren 615, og synkroniseringen kan utføres på forskjellig måte, særlig ved tilpasning til en tidsteller i sentralen, med den tid som frembringes av mottakeren 615, slik at man optimalt får nøyaktige datainnhentingsstarttidspunkter.

I trinn 3215 overfører opptakeren fortrinnsvis synkroniseringssignalet til sensormodulen 105 via kommunikasjonsgrensesnittet 145. Opptakeren 120 kan overføre signalet ved bruk i av forskjellige typer overføringsmetoder, og i en foretrukket utførelse kan opptakeren 120 overføre signalet ved bruk av balansert sending via et snodd ledningspar for å frembringe pålitelig dataoverføring.

I en alternativ utførelse kan opptakeren 120 fortrinnsvis overføre signalet til en eller flere sensormoduler 105 via kommunikasjonsgrensesnittet 145.

Fig. 33 illustrerer hvordan en fremgangsmåte 3300 kan bestemme vektorriktigheten av sensormodulen, og denne fremgangsmåte omfatter 1) gruppering eller utnyttelse av sensormodulen 105, trinn 3305,

2) generering av en kraft, trinn 3310,

3) registrering av en respons, trinn 3315, og

4) analysering av responsen, trinn 3320.

I trinn 3305 utsettes sensormodulen 105 fortrinnsvis under jordoverflaten, og dette kan gjøre på forskjellig måte, gjerne ved å passe den inn i et grunt og tett tilsluttende hull for optimalt å gi god kopling og støyisolasjon.

I trinn 3310 frembringer krystallenheten 225 fortrinnsvis en kraft, særlig pulsen 710 eller 810. Kraften kan frembringes på forskjellige kraftfrembringelsesmåter, blant annet fra krystallene 705, slik at man får en repeterbar høyfrekvenspuls 710, 810. Krystallene 705 blir i så fall påtrykt en høy spenning og vil da endre seg fra sin hvilestilling på grunn av sin piezoelektriske virkning. Denne høye spenning utelates fortrinnsvis. Krystallene 705 frembringer særlig kraften når de faller tilbake til sin hviletilstand.

I trinn 3315 vil de krefter som er etablert i trinn 3310 fortrinnsvis danne en respons i sensormodulen 105, særlig i form av et utgangssignal som overføres på forskjellig måte til analyse- eller opptaksapparater. Signalet går særlig til opptakeren 120 via grensesnittet 145, på en eller annen konvensjonell måte, særlig ved hjelp av balansert overføring via et snodd ledningspar. På denne måte kan man optimalt fa en pålitelig dataoverføring. Opptakeren 120 henter fortrinnsvis inn utgangssignalene fra modulen 105 for analyse.

I trinn 3320 analyseres således signalene, gjerne ved å sammenlikne deres amplitude for de forskjellige følsomhetsakser 310 i modulen 105. Videre kan vektor-gjengivelsen eller -riktigheten i sensormodulen 105 beregnes i samme trinn 3320, og dette kan utføres av opptakeren 120 ved hjelp av forskjellige konvensjonelle måter, for eksempel ved å bruke forskjellen i amplitude av utgangssignalene tilsvarende de forskjellige akser 310, for derved å komme frem til en optimal måte å måle vektorriktigheten av sensormodulen 105 på.

Selv om illustrative utførelsesformer av oppfinnelsen her er vist og beskrevet kan man likevel tenke seg et stort omfang av modifikasjoner, endringer og erstatninger i denne utredning. I enkelte tilfeller vil enkelte trekk som hører til oppfinnelsen kunne brukes uten en tilsvarende bruk av andre trekk. Følgelig vil det være hensiktsmessig at det er de patentkrav som er satt opp nedenfor som gjelder som den endelige ramme om oppfinnelsen.

Claims

1 Fremgangsmåte for å erverve seismiske data som omfatter • å sense seismisk energi med én eller flere sensormoduler (105), hvor hver sensormodul (105) omfatter ett eller flere akselerometre (305) som har én eller flere følsomhetsakser; • å registrere seismiske data som angir den seismiske energien med en seismisk opptaker (120); karakterisert vedå tilveiebringe en tvungen tilbakemeldingskompensasjon til den ene eller de flere sensormoduler (105) for tilveiebringelse av ufølsomhet for skråstilling, og å bestemme sunnhetstilstanden til den ene eller de flere sensormoduler (105).

2 Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat det å bestemme sunnhetstilstanden av sensormodulen omfatter: å drive akselerometeret (305) for en tidsperiode; og å analysere et utgangssignal generert av akselerometeret (305) ved å detektere et eksessivt rot-av-den-midlere-kvadratsum-amplitudesvar av utgangssignalet til å angi en feilfunksjon av akselerometeret (305) eller et støyende miljø; og å modifisere den tvungne tilbakemeldingskompensasjonen i henhold til akselerometerets (305) utgangssignal.

3 Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat det å bestemme sunnhetstilstanden av sensormodulen omfatter: å drive akselerometrene (305); å drive to av akselerometrene (305) ved en referansefrekvens; å overvåke et av det ikke-drevne akselerometer (305) genererte utgangssignal herunder størrelsesordenen av referansefrekvensen i utgangssignalet for å oppdage en feilfunksjon av en sensorsammenstilling, og å modifisere den tvungne tilbakemeldingskompensasjonen i henhold til akselerometerets (305) utgangssignal; og å rotere gjennom alle akselerometre (305);

4 Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat det å bestemme sunnhetstilstanden av sensormodulen omfatter: å drive akselerometrene (305) for en tidsperiode; å fjerne likespenningsoffsettet fra én eller flere utgangssignaler generert av akselerometeret (305) for å frembringe én eller flere resulterende signaler; å omdanne de resulterende signaler fra akselerometrene (305) fra kartesiske koordinater til polarkoordinater; og å analysere polarkoordinatene omfattende å analysere én eller flere topp- og rot- av-den-midlere-kvadratsum-amplituderesultater for å angi en feilfunksjon av en sensorsammenstilling eller et støyende opptaksmiljø; og å modifisere den tvungne tilbakemeldingskompensasjonen i henhold til akselerometerets (305) utgangssignal.

5 Anordning (100) for å erverve seismiske data, som omfatter • én eller flere sensormoduler (105) innrettet til å sense seismisk energi, hvor hver sensormodul (105) omfatter ett eller flere akselerometre (305) som har én eller flere akser for følsomhet; • én eller flere seismiske opptakere (120) koblet til sensormodulen (105) innrettet til å ta opp seismiske data som angir seismisk energi; karakterisert veden tilbakemeldingsstyringskrets (410) innrettet for å tilveiebringe tvungen balansert tilbakemelding koblet til hver av den ene eller de flere sensormoduler (105) for tilveiebringelse av ufølsomhet for skråstilling og en styre-enhet koblet til den ene eller de flere sensormoduler (105) for å bestemme en sunn-hetstilstand til den ene eller de flere sensormoduler (105).

6 Anordning ifølge krav 5, karakterisert vedat anordningen er innrettet for å o drive akselerometeret (305) for en tidsperiode; og o analysere et utgangssignal generert av akselerometeret (305) ved å detektere et eksessivt rot-av-den- midlere-kvadratsum-amplitudesvar av utgangssignalet for å angi en feilfunksjon av akselerometeret (305) eller et støyende miljø; og o modifisere den tvungen balanserte tilbakemeldingen i henhold til akselerometerets (305) utgangssignal.

7 Anordning ifølge krav 5, karakterisert vedat anordningen er innrettet for å o drive akselerometrene (305), o drive to av akselerometrene (305) ved en referansefrekvens, o overvåke et utgangssignal generert av det ikke-drevne akselerometeret (305), o rotere gjennom alle akselerometre (305), og o overvåke størrelsesordenen av referansefrekvensen i utgangssignalet fra det ikke-drevne akselerometeret (305) for å oppdage en feilfunksjon av en sensorsammenstilling, og o modifisere den tvungen balanserte tilbakemeldingen i henhold til akselerometerets (305) utgangssignal.

8 Anordning ifølge krav 5, karakterisert vedat anordningen er innrettet for å o drive akselerometrene (305) for en tidsperiode; o fjerne likespenningsoffsettet fra én eller flere utgangssignaler generert av akselerometeret (305) for å frembringe én eller flere resulterende signaler; o transformere de resulterende signaler fra akselerometrene (305) fra kartesiske koordinater til polarkoordinater; og o analysere polarkoordinatene ved å analysere én eller flere topp og rot-av-den-midlere-kvadratsum-amplituderesultater til å angi en feilfunksjon av sensorsammenstillingen eller et støyende opptaksmiljø, og o modifisere den tvungen balanserte tilbakemeldingen i henhold til akselerometerets (305) utgangssignal.