Przedmiotem wynalazku jest sposób rozpoznania srodowiska geologicznego holografia cyfrowa wyko¬ nywana za pomoca wymuszonych fal elektromagne¬ tycznych majacy zastosowanie w elektromagnetycz¬ nych powierzchniowych metodach poszukiwawczych.Znane dotychczas sposoby rozpoznania srodowi¬ ska geologicznego za pomoca fal elektromagnetycz¬ nych polegaly na badaniu transmitancji ukladów geologicznych, które nastepnie rozpatrywane byly jako czwórniki o nieznanych parametrach.Wyznaczenie zmian transmitancji srodowiska ge¬ ologicznego okreslalo budowe strukturalna osrodka oraz rozklad parametrów elektrycznych przy zalo¬ zonym fizycznym modelu. Z uwagi na skompliko¬ wana matematycznie postac równan pola elektro¬ magnetycznego przyjmuje sie model fizyczny pla- sko-równolegle warstwowanego osrodka geologicz¬ nego.Znane sposoby rozpoznania srodowiska geologicz¬ nego za pomoca wymuszonych fal elektromagne¬ tycznych nie uwzglednialy niejednorodnosci w po¬ staci obszarów ograniczonych oraz asymetrycznej budowy strukturalnej srodowiska fizycznego. Po¬ nadto powyzsze sposoby nie lokalizowaly prze¬ strzennie obiektów geologicznych, a jedynie pozwa¬ laly ustalic ich obecnosc.Sposób wedlug wynalazku polegajacy na pomia¬ rze i rejestracji skladowych pola elektromagnetycz¬ nego w wybranym pasmie czestotliwosci, wyko¬ nanie analizy harmonicznej, wykonanie procesu 10 15 20 25 konstrukcji i rekonstrukcji hologramu dla wybra¬ nych komponent rozkladu Fouriera, charakteryzu¬ je sie tym, ze czujniki pola elektromagnetycznego umieszcza sie w regularnej sieci kwadratów w zmiennej odleglosci od srodka stanowiacego punkt polozenia zródla fal elektromagnetycznych, których boki stanowia linie wiazania dwóch sasiadujacych ze soba kwadratów, a zródlo sygnalu emituje fale monochromatyczne lub splot fal harmonicznych, albo fale prostokatna, przy czym w procesie kon¬ strukcji hologramu fala odniesienia jest modelowa¬ na lub mierzona jako fala spójna.Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest wykorzy¬ stanie falowego charakteru pola elektromagnetycz¬ nego, analogicznego do promieniowania swietlnego przez badanie zjawisk rozpraszania i pochlaniania fal na poszukiwanych obiektach geologicznych.Zasady interpretacji danych pomiarowych kon¬ strukcji i rekonstrukcji hologramów cyfrowych mo¬ zna zaadaptowac do innych metod poszukiwaw¬ czych wykorzystujacych sztuczne zródla faL Sposób wedlug wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku na którym fig. 1. przedstawia schemat wykonania pomiarów tere¬ nowych dla potrzeb holografii cyfrowej, a fig. 2 sposób rozpoznania srodowiska geologicznego holo¬ grafia cyfrowa wykonywana za pomoca wymuszo¬ nych fal elektromagnetycznych.Poszukiwany obszar dzieli sie na regularne kwa¬ draty i w srodku kazdego z nich umieszcza aie 125 028125 3 zródlo fali elektromagnetycznej A. W róznych odle¬ glosciach od srodka kazdego kwadratu na regular¬ nej sieci umieszcza sie detektory pola elektroma¬ gnetycznego, jakim sa zaziemione elektrody mierza¬ ce skladowe Exp, Eyp, i anteny magnetyczne mie¬ rzace skladowe Hxp, Hyp. Hzp. Nastepnie caly • obszar poszukiwawczy dzieli sie na szereg kwadra¬ tów w postaci regularnej sieci majacych jeden bok wiazacy^ miedzy dwoma sasiadujacymi kwadratami.Proces konstrukcji i rekonstrukcji hologramów cyfrowych przy uzyciu zródla fali monochromatycz¬ nej polega na tym, ze umieszczony w sieci pomia¬ rowej uklad stanowiacy zródlo emisji fal elektro- rmagnetycznych-1 emtitu je za pomoca odpowiedniego 1 AklaSu Uziemionych elektrod lub petli wielotoro- ! tnie zawezlonych sygnal w osrodek geologiczny 3 ; stanowiacy przedrAiot badan geologicznych. | vfee^e^ra£jp ^przesuniecia fazowego pomiedzy syg- 4 rwlem nadawanym i mierzonym dodatkowo w cze¬ sci emitujacej fale elektromagnetyczna odbywa sie na drodze za pomoca lacza radiowego 2 którego zadaniem jest uruchomienie ukladu akwizycji da¬ nych pomiarowych 6 i przekazywanie droga radio¬ wa sygnalu odniesienia do aparatury pomiarowej.Emitowana fala elektromagnetyczna do badanego osrodka geologicznego 3 jest mierzona przez zestaw detektorów pola elektromagnetycznego 4, w sklad którego wchodzi "uklad zaziemionych elektrod od¬ biorczych mierzacych skladowe Exp, Eyp, pola ele¬ ktrycznego oraz zespól anten magnetycznych mie¬ rzacych skladowe Hxp, Hyp, Hzp pola magnetycz¬ nego. Zmierzone w otwartym kanale sygnaly ele¬ ktryczne sa przez uklad analogowych filtrów 5 poddawane filtracji, a nastepnie przetworzone na postac cyfrowa i zarejestrowane w typowym ukla¬ dzie akwizycji danych 6.Ostatecznie zmierzone i zarejestrowane wielkosci Exp, Eyp, Hxp, Hyp, Hzp, sa w zespolonej postaci przekazywane dla interpretacji wyników systemu realizujacego holografie cyfrowa. W bloku 10 ze znajomosci zespolonej postaci skladowych pola ele¬ ktromagnetycznego Exp, Epy, Hxp, Hzp wyznacza sie skladowa Ezp pola elektrycznego.Skladowe pola elektromagnetycznego rejestrowa¬ nego przez aparature .pomiarowa wyznaczaja w blo¬ ku 11 gestosc strumienia energii fali zwana fala pomiarowa.Równolegle z procesem wyznaczania strumienia ge¬ stosci energii fali pomiarowej w blokach lOa, na¬ stepuja modelowania fali odniesienia przez rozwia¬ zanie problemu propagacji fali elektromagnetycznej w jednorodnym osrodku geologicznym, a nastepnie w bloku Ha wyznacza sie gestosc strumienia energii fali odniesienia.Zmierzona wartosc strumienia energii fali po¬ miarowej i wyznaczona wartosc energii fali odnie¬ sienia odpowiednio w blokach 11 i Ha jest przeka¬ zywana do bloku 12 gdzie nastepuje niekoherentne zlozenie modelowanej fali odniesienia i mierzonej fali pomiarowej, a nastepnie w bloku 13 niekohe¬ rentne zlozenie fal elektromagnetycznych jest za¬ mieniane na funkcje zaczernienia. Proces analizy holograficznej przebiega dwoma niezaleznymi spo¬ sobami: droga dalszej analizy cyfrowej i droga 028 4 optycznej analizy. Obliczona w bloku 13 funkcja zaczernienia po dokonaniu konwersji cyfrowo-ana¬ logowej i wyswietleniu na ekranie monitora po¬ przez uklad optyczny w bloku 14 zamieniana jest 5 na hologram optyczny. Hologram optyczny oswie¬ tlony wiazka swiatla spójnego poprzez uklad opty¬ czny w bloku 15 moze obserwowany jest, jako trój¬ wymiarowy obraz pozorny srodowiska geologiczne¬ go. Równolegle z optyczna rekonstrukcja hologra- io / mu cyfrowego nastepuje cyfrowa analiza hologra¬ mu.Wartosci numeryczne funkcji zaczernienia sa wprowadzane do bloku 16 gdzie przez obliczanie dwuwymiarowej calki Kirchoffa zostaje zamienio- 15 na na trójwymiarowy cyfrowy rasterowy obraz srodowiska geologicznego, który jest wyswietlany na monitorze ekranowym 17.Dodatkowa rejestracja cyfrowego holograficzne¬ go obrazu w pamieci 18 pozwala na równoczesna 20 obserwacje dwóch obrazów holograficznych wyko¬ nanych dla sasiadujacych ze soba kwadratów. Me¬ toda konstrukcji i rekonstrukcji hologramów osro¬ dka geologicznego za pomoca wymuszonych fal elektromagnetycznych wykonana jest przy zacho- 25 waniu monochromatycznosci zródla fali wymuszo¬ nej, dla splotu róznych skladowych harmonicznych, lub sygnalów bedacych fala prostokatna.Holograficzna metoda lokalizacji przestrzennej obiektów z wykorzystaniem splotu czestotliwoscio- 30 wego polega na rejestracji wybranego pasma gene¬ rowanych czestotliwosci, a nastepnie przez analize harmoniczna wykonuje sie proces konstrukcji i re¬ konstrukcji hologramu dla wybranych skladowych rozkladu widmowego. Stosowanie impulsowych fal 35 wymaga zastosowania specjalnej obróbki wstepnej sygnalu rejestrowanego. Rejestrowany w otwartym kanale sygnal jest filtrowany w domenie czasu za pomoca liniowego filtru Kalmanna, a odfiltrowany sygnal poddaje sie analizie harmonicznej i proces 40 konstrukcji i rekonstrukcji obrazów holograficz¬ nych przeprowadza sie dla wybranych skladowych rozkladu widmowego. i 45 Zastrzezenie patentowe Sposób rozpoznania srodowiska geologicznego ho¬ lografia cyfrowa wykonywana za pomoca wymu- W szonych fal elektromagnetycznych, polegajacy na pomiarze i rejestracji skladowych pola elektroma¬ gnetycznego w wybranym pasmie czestotliwosci, wykonaniu analizy harmonicznej, wykonaniu pro-, cesu konstrukcji i rekonstrukcji hologramu dla wy- 55 branych komponent rozkladu Fouriera, znamienny tym, ze czujniki pola elektromagnetycznego umie¬ szcza sie w regularnej sieci kwadratów w zmiennej odleglosci od srodka stanowiacego punkt polozenia zródla fal elektromagnetycznych, których boki sta- 80 nowia linie wiazania dwóch sasiadujacych ze soba kwadratów, a zródlo sygnalu emituje fale mono¬ chromatyczne lub splot fal harmonicznych albo fale prostokatna, przy czym w procesie konstrukcji hologramu fala odniesienia jest modelowana lub 05 mierzona jako fala spójna.125 028 l { *• ( ^ , r A^ , c tS * ^\ ) *\ J \ , ) ' ^ , \J * ^^ i 1— ^_^_ t AC V i ^ A^ r S i i » \ , ) ^ ,./ "N J "\ , J \ i i i i i i f AC , f A^ f A^ r k- V i \ , ) ' ^ , J ' ^ J ^ J u ^w^^ i t i < , f ^ , ( £ ( S c b 1 1 < "S , J v , J *\ , J ^ J \ i i 1 tiai125 028 ¦7- Drukarnia Narodowa, Zaklad Nr 6, 648/84 Cena 100 zl PL