Использование метода согласованного фильтра на малоапертурной сейсмической антенне “Михнево”

Сейсмические приборы. 2014. Т. 50, № 3, с.5-18.
http://si.ifz.ru/fileadmin/user_upload/documents/journals/si/50-3/01-SI-50-3.pdf

Одна из задач, решаемых малоапертурной сейсмической антенной (МСА) “Михнево”, – создание каталога промышленных взрывов в пределах Восточно-Европейской платформы. Начиная с момента установки антенны в 2004 г., с ее помощью ежегодно обнаруживается до 1000 взрывов разной мощности. Метод формирования лучей, основанный на суммировании приведенных к центральной станции записей индивидуальных каналов сейсмической антенны, значительно повышает отношение сигнал/шум по сравнению с трехкомпонентной станцией и снижает амплитудный порог обнаружения. Это позволяет выделять очень слабые сигналы и значительно увеличивает число обнаруживаемых карьерных взрывов. Для сигналов с малым отношением сигнал/шум даже разрешающей способности антенны не- достаточно для однозначной идентификации источника. Метод согласованного фильтра с шаблонными волновыми формами, тщательно выбранными из десятилетнего архива цифровых записей МСА “Михнево”, позволяет создать кросскорреляционные алгоритмы, обладающие исключительно высокой точностью относительной локации и идентификации карьеров. Это делает возможным создание эффективной системы автоматической обработки данных и выпуска точного каталога промышленных взрывов.

Обнаружение региональных фаз объемных сейсмических волн с помощью группы трехкомпонентных датчиков

Сейсмические приборы. 2015. Т. 51, № 1, с.27-45

Малоапертурная сейсмическая группа (МСГ), состоящая из семи трехкомпонентных сейсмометров, в течение четырех месяцев 2013 г. осуществляла режимные наблюдения региональной сейсмичности в районе выбранной площадки Нижегородской атомной станции.
Автоматическое обнаружение сигнала с помощью метода регулируемого направленного
приема применялось для каждой компоненты движения отдельно, причем две горизонтальные компоненты преобразовывались в радиальную и трансверсальную компоненты для заданных значений скорости и азимута фронта плоской волны. Для оценки ожидаемого увеличения отношения сигнал/шум, что имеет определяющее значение для обнаружения сигнала, мы исследовали зависимость когерентности микросейсмического шума от частоты,
азимута и медленности, а также определили уровень взаимной корреляции сигналов на от-
дельных каналах. Основной поток сигналов, зарегистрированных сейсмической группой от
региональных источников, связан с карьерными взрывами. Используя повторяющиеся
взрывы на семи карьерах, мы количественно оценили рост эффективности обнаружения региональных сейсмических фаз с помощью трехкомпонентной МСГ по сравнению с подгруппой вертикальных датчиков. Горизонтальные датчики показали более высокую эффективность в обнаружении поперечных волн, в то время как подгруппа вертикальных датчиков пропускала S-волны от некоторых событий. Для одного из ближних карьеров вертикальная подгруппа пропускала до 25 % событий (5 из 20). Результаты работы указывают на необходимость использования трехкомпонентных сейсмических групп для исследования
региональной сейсмичности.

ОБНАРУЖЕНИЕ СВЕРХСЛАБЫХ СИГНАЛОВ НА МАЛОАПЕРТУРНОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ АНТЕННЕ “МИХНЕВО” С ПОМОЩЬЮ КРОССКОРРЕЛЯЦИИ ВОЛНОВЫХ ФОРМ

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2015, том 460, № 6, с. 707–709
DOI: 10.7868/S0869565215060158
ISSN 1028 334X, Doklady Earth Sciences, 2015, Vol. 460, Part 2, pp. 189–191. © Pleiades Publishing, Ltd., 2015.

В целом использование метода кросскорреля ции волновых форм на малоапертурной сейсмиче ской антенне “Михнево” позволило примерно на порядок величины понизить порог обнаружения сигналов от различных источников по сравнению с трехкомпонентной станцией за счет подавления не коррелированного шума при формировании луча (3.5 раза для 12 каналов) и применения согласован ного фильтра (∼3 раз). Для подземных взрывов сни жение амплитудного порога обнаружения в 10 раз означает возможность обнаружения взрывного ис точника мощностью, также пониженной в 10 раз. Дополнительные меры по снижению уровня мик росейсмического шума (например, установка в скважинах глубиной несколько десятков метров), увеличение апертуры антенны и числа сейсмоприемников позволили бы снизить порог обнаружения еще в несколько раз.