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地震传感器的新技术与发展

地球物理学进展 2010年第2期25卷 478-485页

作者：王喜珍滕云田中国地震局地球物理研究所北京100081

宽频带、大动态、低噪声、低功耗、便携式、高度智能化是地球物理观测技术的发展趋势.本文简要回顾了地震传感器的发展,详细介绍了几种设计先进、性能优越、基于不同换能机理的新型地震传感器.这些传感器有些已经有原理样机,有些还处于... 详细信息

宽频带、大动态、低噪声、低功耗、便携式、高度智能化是地球物理观测技术的发展趋势.本文简要回顾了地震传感器的发展,详细介绍了几种设计先进、性能优越、基于不同换能机理的新型地震传感器.这些传感器有些已经有原理样机,有些还处于概念设计中,它们将是未来宽频带地震仪技术发展的主要方向.

关键词：地震传感器宽频带新技术

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自动磁通门经纬仪多参量误差补偿算法

仪器仪表学报 2020年第6期41卷 85-93页

作者：张策滕云田张涛范晓勇汤一翔中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局地壳应力研究所北京100085

自动磁通门经纬仪是地磁绝对观测中测量磁偏角和磁倾角的重要仪器,在测量过程中目前存在横轴与磁轴的不正交误差、磁通门传感器零点偏移误差、电机停止误差和竖轴倾斜误差。为了提高仪器测量精度,利用多体系统理论建立了磁通门传感器输... 详细信息

自动磁通门经纬仪是地磁绝对观测中测量磁偏角和磁倾角的重要仪器,在测量过程中目前存在横轴与磁轴的不正交误差、磁通门传感器零点偏移误差、电机停止误差和竖轴倾斜误差。为了提高仪器测量精度,利用多体系统理论建立了磁通门传感器输出模型,并基于该模型和"四位置测量法"提出了磁偏角和磁倾角的多参量误差补偿算法。补偿算法通过传感器指向与地磁矢量正交的4个特定位置进行测量,可消除不正交误差和传感器零偏。针对测量过程中存在的电机停止误差和竖轴倾斜误差,补偿算法可进行修正。利用模拟数据进行的仿真实验表明,补偿算法可对±10′以内的电机停止误差和竖轴倾斜误差进行补偿。在台站完成的实测实验表明,补偿算法使测量误差减小到3″以内,满足仪器测量的需求。

关键词：磁通门经纬仪地磁偏角地磁倾角误差补偿多体理论

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中国地震科学实验场地震时空演变规律研究

世界地震工程 2021年第2期37卷 223-231页

作者：王志浩单维锋滕云田防灾科技学院应急管理学院河北廊坊065201 中国地震局地球物理研究所北京100081

通过分析某一区域地震事件的时空演化过程可以了解该区域地震的演化特征,为评估该地区地震的危险性提供依据。基于中国地震科学实验场2000年至2019年3.0级以上的地震事件数据,利用加权平均中心、标准差椭圆和全局空间自相关等空间统计... 详细信息

通过分析某一区域地震事件的时空演化过程可以了解该区域地震的演化特征,为评估该地区地震的危险性提供依据。基于中国地震科学实验场2000年至2019年3.0级以上的地震事件数据,利用加权平均中心、标准差椭圆和全局空间自相关等空间统计学方法探索该地区地震事件的时空演变规律。结果表明:(1)汶川地震之后该地区地震的发生频次总体呈现出下降趋势,地震的活动性逐渐减弱。(2)地震加权平均中心呈现出“折返”型的移动规律,在东北-西南方向上来回震荡。(3)地震事件的空间分布呈现“东北-西南”格局走向,与映秀-北川断裂带的方向基本一致。(4)该地区地震事件的空间分布模式以聚集模式为主,且正处于上升阶段,但上升速度较为缓慢。

关键词：地震时空演变空间统计学标准差椭圆空间自相关分析

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激光干涉绝对重力仪参考棱镜隔振系统仿真

地球物理学报 2017年第11期60卷 4221-4230页

作者：张兵滕云田邢丽莉吴琼程丽娜张涛中国地震局地球物理研究所北京100081 防灾科技学院河北三河065201 中国地震应急搜救中心北京100049

在激光干涉绝对重力仪中,参考棱镜在背景振动和系统自振的作用下呈现复杂的振动模式,严重影响了整机的测量准确度.针对此问题,本文基于磁悬浮原理设计了参考棱镜的反馈式两级振动隔离系统,建立了系统的动力学模型,在不同的反馈方式下推... 详细信息

在激光干涉绝对重力仪中,参考棱镜在背景振动和系统自振的作用下呈现复杂的振动模式,严重影响了整机的测量准确度.针对此问题,本文基于磁悬浮原理设计了参考棱镜的反馈式两级振动隔离系统,建立了系统的动力学模型,在不同的反馈方式下推导了相应的传递函数,进行了Matlab仿真分析以确定最优的反馈方式.系统仿真结果表明绝对速度反馈方式的隔振效果可达100 dB,与自主研发的Age-110型激光干涉绝对重力仪的联合测试结果表明,该隔振系统可将Age-110的测量精度再提高1.5倍.

关键词：绝对重力仪参考棱镜隔振磁悬浮

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地震数据有损压缩与失真分析

地震工程与工程振动 2011年第4期31卷 174-180页

作者：王喜珍滕云田曲保安张敏中国地震局地球物理研究所北京100081

文中提出了应用双正交小波变换有损压缩地震数据的方法,该方法具有实现简单、在高压缩比情况下失真小等特点。以信噪比、剩余能量作为评价指标,分析了压缩引起的信号失真。结果表明压缩比在0~31范围内取值时,信噪比较高,剩余能量在99%以... 详细信息

文中提出了应用双正交小波变换有损压缩地震数据的方法,该方法具有实现简单、在高压缩比情况下失真小等特点。以信噪比、剩余能量作为评价指标,分析了压缩引起的信号失真。结果表明压缩比在0~31范围内取值时,信噪比较高,剩余能量在99%以上,原始信号与重构信号有很好的相关度。即使在不太理想的情况下,将重构信号用于地震参数快速测定,对震级的计算误差最大为8.6×10-3,震中距的最大计算误差为3.69 km。

关键词：地震数据有损压缩失真双正交小波

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基于整数小波变换的地震数据压缩

地震学报 2004年第S1期26卷 116-121,175页

作者：王喜珍滕云田高孟潭姜慧中国地震局地球物理研究所中国北京100081

由于地震数据的特殊性 ,在某些情况下需要进行无损压缩 .本文通过应用提升方法构造的整数小波变换无损压缩地震数据 ,与传统的无损压缩算法相比 ,可以较好地提高压缩率 .CDF(2 ,n)系列双正交小波可以较好地消除数据间冗余 ,集中数据特... 详细信息

由于地震数据的特殊性 ,在某些情况下需要进行无损压缩 .本文通过应用提升方法构造的整数小波变换无损压缩地震数据 ,与传统的无损压缩算法相比 ,可以较好地提高压缩率 .CDF(2 ,n)系列双正交小波可以较好地消除数据间冗余 ,集中数据特征 ,比其它CDF系列、SWE和CRF双正交小波有更好的压缩效果 .CDF(2 ,n)系列双正交小波更适合作为整数小波变换无损压缩地震数据的小波函数 .

关键词：无损压缩整数小波变换提升方法双正交小波

PC104嵌入式模块技术研究及在地学观测仪器设计中的应用

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地震学报 2002年第4期24卷 421-427页

作者：滕云田张炼王彦刘晓芹马延妮中国地震局地球物理研究所中国北京100081

简单讨论了当前地学观测仪器设计中普遍使用的各种微处理器,并详细介绍了嵌入式PC104模块的特点和功能,揭示了该模块在观测仪器设计中具有较好的适用性和优点.通过对PC104模块各应用技术的具体研究,实现了PC104模块在磁通门磁力仪、地... 详细信息

简单讨论了当前地学观测仪器设计中普遍使用的各种微处理器,并详细介绍了嵌入式PC104模块的特点和功能,揭示了该模块在观测仪器设计中具有较好的适用性和优点.通过对PC104模块各应用技术的具体研究,实现了PC104模块在磁通门磁力仪、地震数据采集器、GPS定位导航设备的实际应用设计.

关键词：地学观测仪器微处理器 PC104模块观测仪器设计地震数据采集 GPS 磁通门磁力仪

三轴磁通门传感器水平和定向对地磁日变化观测数据的影响

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地震学报 2017年第3期39卷 429-435页

作者：王晓美滕云田谭婧吴琼王喆中国地震局地球物理研究所中国北京100081 沈阳炮兵学院中国沈阳110162

针对多套三轴磁通门传感器在同一观测环境下,日变化观测曲线不是完全重合,存在观测数据的不一致性问题,通过理论计算和地磁台站测试实验,分析仪器的定向、底座水平与地磁各分量观测数据之间的变化规律并给出其定量关系.实验结果表明:若... 详细信息

针对多套三轴磁通门传感器在同一观测环境下,日变化观测曲线不是完全重合,存在观测数据的不一致性问题,通过理论计算和地磁台站测试实验,分析仪器的定向、底座水平与地磁各分量观测数据之间的变化规律并给出其定量关系.实验结果表明:若存在定向误差角α,则表现为D分量的观测曲线中包含了一定比例的H分量;在水平面内,若存在磁传感器以H分量为轴在ZOD平面内的旋转夹角φ,则表现为D分量的观测曲线中包含了一定比例的Z分量;若存在磁传感器以D分量为轴在ZOH平面内的旋转夹角θ,则表现为H和Z两分量的记录数据中分别包含了一定比例的对方分量成分.

关键词：磁通门传感器水平定向误差角度地磁日变化

绝对重力仪研制中一种新的自由落体轨迹重建算法

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地震学报 2012年第4期34卷 549-556,580页

作者：吴琼滕云田黄大伦龙剑锋中国地震局地球物理研究所中国北京100081 中国计量科学研究院中国北京100013

真空系统中落体做自由下落运动的轨迹重建算法,是进行拟合求解绝对重力测量结果的关键步骤之一.在自主研制小型高精度激光干涉绝对重力仪的过程中,基于目前高速发展的数字测量技术,提出一种自由落体轨迹重建的算法.其基本原理是:首先通... 详细信息

真空系统中落体做自由下落运动的轨迹重建算法,是进行拟合求解绝对重力测量结果的关键步骤之一.在自主研制小型高精度激光干涉绝对重力仪的过程中,基于目前高速发展的数字测量技术,提出一种自由落体轨迹重建的算法.其基本原理是:首先通过高速采样,得到落体自由下落过程中产生的一系列数字化的激光干涉信号;其次通过数字处理算法提取干涉信号每次过零前后采样点的时间坐标;然后按照相同的下落高度均分这些过零点,得到落体运动轨迹上的"时间-位移"坐标,从而重建落体轨迹.模拟实验表明,该算法时间平均误差在±0.01ns范围以内,由此引入的计算测量重力加速度平均误差为5.2×10-12m/s2,一次完整测量循环的时间为15s,计算时间为2.5s.该结果保证了高精度绝对重力仪研制中对测量速度和计算精度的要求.

关键词：绝对重力仪自由落体过零点计算轨迹重建