Исследования алгоритмов фазочастотного прослеживания сейсмических волн с равновесной и неравновесной обработкой

Создание эффективных алгоритмов фазочастотного прослеживания сейсмических волн с равновесной и неравновесной обработкой. Исследование их помехоустойчивости и разрешающей способности.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 11
1 Анализ существующих методов прослеживания сейсмических волн ……….. 13
1.1 Задачи прослеживания сейсмических волн и их решение в существующих
комплексах обработки информации …………………………………………………………… 13
1.2 Математическая модель волнового сейсмического поля ………………………. 14
1.2.1 Математическая модель сейсмической трассы ………………………………… 17
1.2.2 Аналитические модели сейсмических импульсов ……………………………. 17
1.3 Анализ методов прослеживания сейсмических волн …………………………….. 19
2 Разработка алгоритмов определения временного положения сейсмических
сигналов на основе метода фазочастотного прослеживания ………………………….. 25
2.1 Метод фазочастотного прослеживания сейсмических волн ………………….. 25
2.2. Разработка алгоритмов определения временного положения сейсмических
сигналов ……………………………………………………………………………………………………. 26
2.2.1 Алгоритм определения временного положения сейсмических сигналов
на основе метода фазочастотного прослеживания с равновесной обработкой
………………………………………………………………………………………………………………. 29
2.2.2 Алгоритм определения временного положения сейсмических сигналов
на основе метода фазочастотного прослеживания с неравновесной
обработкой……………………………………………………………………………………………… 32
3 Исследования разработанных алгоритмов на моделях волновых сейсмических
полей …………………………………………………………………………………………………………… 37
3.1 Выбор программной среды ………………………………………………………………….. 37
3.2 Построение математической модели волнового сейсмического поля ……. 38
3.3 Программная реализация разработанных алгоритмов в математическом
пакете «Matlab»…………………………………………………………………………………………. 39
3.4 Исследования алгоритмов при наличии аддитивных Гауссовых помех …. 39
4 Результаты опробования разработанных алгоритмов на реальных данных . 48
4.1 Описание исходного волнового поля ……………………………………………………. 48
4.2 Результаты фазочастотного прослеживания …………………………………………. 48
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение …… 52
5.1. Предпроектный анализ ……………………………………………………………………….. 52
5.1.1 Потенциальный потребители результатов исследования …………………. 53
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения ………………………………………….. 54
5.1.3 SWOT-анализ …………………………………………………………………………………. 56
5.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации ……………………………. 57
5.1.5 Методы коммерциализации результатов научно-технического исследования
………………………………………………………………………………………………………………. 59
5.2 Инициация проекта…………………………………………………………………………… 59
5.3 Планирование управлением научно-технических проектом ………………. 61
5.3.1 Структура работ в рамках научного исследования ………………………….. 61
5.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ ……………………………….. 62
5.3.3 Бюджет научно-технического исследования ……………………………………. 67
5.3.4 Затраты на материалы …………………………………………………………………….. 67
5.3.5 Специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ 68
5.3.6 Основная заработная плата …………………………………………………………….. 68
5.3.7 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) ……….. 70
5.3.9 Накладные расходы ………………………………………………………………………… 71
5.3.10 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 72
5.4 Оценка экономической эффективности проекта………………………………… 72
5.5 Выводы по разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение» ………………………………………………………………………………….. 77
6. Социальная ответственность ……………………………………………………………………. 79
6.1 Производственная безопасность …………………………………………………………… 79
6.2 Экологическая безопасность ………………………………………………………………… 92
6.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………… 93
6.3.1. Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект
исследований ……………………………………………………………………………………………. 93
6.3.2. Обоснования мероприятий по предотвращению ЧС и разработка
порядка действия в случае возникновения ЧС …………………………………………. 94
6.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……….. 96
6.4.1 Специальные (характерные для рабочей зоны исследователя) правовые
нормы трудового законодательства…………………………………………………………. 96
6.4.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны
исследователя …………………………………………………………………………………………. 97
6.5 Выводы по разделу «Социальная ответственность» ……………………………. 100
Заключение ……………………………………………………………………………………………….. 101
Список использованных источников ………………………………………………………….. 102
Приложение A …………………………………………………………………………………………… 107
Приложение Б ……………………………………………………………………………………………. 119

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие
выводы:
 проведенный анализ существующих методов прослеживания показал,
что при их реализации в основном используются два подхода: расчет функции
взаимной корреляции с эталоном и деконволюция. Однако в обоих подходах
информация о фазовых спектрах не учитывается, что существенно снижает
качество данных методов в сложных сейсмогеологических условиях;
 разработанные и протестированные в данной работе алгоритмы
фазочастотного прослеживания сейсмических сигналов с равновесной и
неравновесной обработкой используя лишь данные о форме ФЧХ
регистрируемых волн в качестве априорной информации, позволяют в условиях
интенсивных помех обеспечить определение временного положения сигнала с
высокой точностью, а также существенно увеличить разрешение сигналов на
сейсмических записях, тем самым выделяя даже очень слабые по интенсивности
отражения. Это позволяет говорить о целесообразности использования данных
алгоритмов для прослеживания волн в сложных сейсмогеологических условиях;
 проведенные исследования на реальных данных, подтвердили
перспективность практического использования разработанных фазочастотных
алгоритмов для решения задач прослеживания сейсмических волн.