способ измерения приращения сдвига фаз, характеризующего энергию шумового электромагнитного процесса

Формула изобретения

Способ измерения приращения сдвига фаз характеризующего энергию шумового электромагнитного процесса, отличающийся тем, что возбуждают светом исследуемого зону фотоматериалов и выполняют первый цикл измерений приращения сдвига фаз, состоящий из n измерений, после чего частицу искомого вещества помещают в зону исследуемого фотоснимка, возбуждают светом эту же зону фотоматериалов и выполняют второй цикл измерений приращения сдвига фаз, состоящий также из n измерений, после чего определяют энергию шумового процесса для первого и второго циклов измерений по формулам



где Э_ш - энергия шумового процесса в первом цикле измерений;

Э_ш+с - энергия шумового процесса с возможным включением энергии сигнала во втором цикле измерений;

²₁, ² - дисперсия приращений сдвига фаз первого и второго циклов фазовых измерений соответственно, вычисляется по формулам





где n - количество измерений в цикле;

интервал корреляции для первого и второго циклов измерений соответственно, определяется по формулам

= 1/П_э;

где П_э и П"_э - эквивалентная полоса пропускания для первого и второго циклов измерений соответственно, определяется по формулам





где А_{i max} и A_{i min}, A"_{i max} и A"_{i min} - соответственно максимальное и минимальное значения приращения сдвига фаз, полученное за время T, T" выполнения первого и второго циклов измерений соответственно,

а энергия Э_c, соответствующая сигналу, присутствующему в шумах определяется, как Э_с=Э_ш-Э_ш+с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области информатики и может быть использовано для изучения и анализа состояния физических объектов по их фотографическим снимкам.

Известно открытие: "Явление увеличения считываемого количества информации, содержащейся в фотографическом изображении физического объекта". Авторы: Майко В.П., Иванов В.А., Ташлык М.П. Приоритет открытия: 30.10.1995 г. , диплом 183 от 27.11.2000 г. Открытие устанавливает неизвестное ранее явление увеличения считываемого количества информации, содержащейся в фотографическом изображении физического объекта, отличающееся тем, что при облучении пучком света фотографического изображения (фотоснимка) физического объекта и одновременном размещении этого объекта или его части в зоне фотоснимка, количество считываемой информации о дешифрируемом объекте, получаемой посредством измерения и обработки характерных для объекта параметров возбуждаемого при этом в зоне фотографического изображения электромагнитного поля, возрастает.

Задачей изобретения является практическая реализация полезного свойства фотоматериалов увеличивать количество считываемой информации при облучении их пучком света, при этом измеряют энергетические характеристики объекта с выделением информации о нем.

Для этого предложен способ измерения энергетических характеристик физического объекта, заключающийся в том, что сначала выполняют первый цикл фазовых измерений, для чего n раз измеряют приращение сдвига фаз A_i как функцию энергетической характеристики изображенного на фотоснимке объекта, затем выполняют второй цикл фазовых измерений, для чего n раз измеряют приращение сдвига фаз A"_i как функцию энергетической характеристики изображенного на фотоснимке объекта при внесении в зону исследуемого на фотоснимке объекта частицы самого объекта. После этого определяют энергию шумового процесса для первого и второго цикла измерений соответственно по формулам



где Э_ш - энергия шумового процесса в первом цикле измерений,

Э_ш+с - энергия шумового процесса с возможным включением энергии сигнала во втором цикле измерений,

², ² - дисперсия, оценивающая дисперсию фазовых отсчетов первого и второго цикла фазовых измерений соответственно, вычисляется по формулам





где n - количество измерений в цикле,

интервал корреляции для первого и второго цикла измерений соответственно, определяется по формулам

= 1/П_э;

где П_э и П"_э - эквивалентная полоса пропускания для первого и второго цикла измерений соответственно, определяется по формулам





где А_{i max}, A"_{i max} и A_{i min}, A"_{i min} - соответственно максимальное и минимальное значение фазы, полученное за время T, T" выполнения первого и второго цикла измерений соответственно,

а энергия Э_c, соответствующая сигналу, присутствующему в шумах, определяется как Э_с=Э_ш-Э_ш+с.

Для оценки энергетических характеристик каждого изучаемого сектора физического объекта, изображенного на фотографическом снимке, выполняется первый цикл измерений, состоящий из серии n измерений по каждому изучаемому сектору. Цикл фазовых измерений продолжается n раз, формируя n фазовых отсчетов



С целью выделения дополнительной информации, присущей объекту, выполняется второй цикл измерений, для чего в непосредственной близости от фотографического снимка располагаются частицы объекта, изображенного на фотографическом снимке. После чего выполняются все фазовые измерения, накапливая соответственно значения



Вычислив значения A_i, A"_i, характерные для первого и второго цикла измерений, представляется возможным определить энергию шумового процесса для первого и второго цикла измерений как

Э_ш = ²; Э_ш+с = ²;

где Э_ш - энергия шумового процесса в первом цикле измерений;

Э_ш+с - энергия шумового процесса с возможным включением энергии сигнала во втором цикле измерений;

², ² - дисперсия шумового процесса первого и второго цикла измерений соответственно, подсчитывается по формулам вычисления дисперсии





где n - количество измерении в цикле;

интервал корреляции для первого и второго цикла измерений соответственно.

Согласно теореме Котельникова

,

где П_э и П"_э - эквивалентная полоса пропускания для первого и второго цикла измерений соответственно.

где A_{i max} и A_{i min} - соответственно максимальное и минимальное значение фазы, полученные за время выполнения первого цикла измерений Т;

A"_{i max} и A"_{i min} - соответственно максимальное и минимальное значение фазы, полученные за время выполнения второго цикла Т".

Энергия, соответствующая сигналу, присутствующему в шумах, определяется как Э_с=Э_ш-Э_ш+с.

Таким образом, измеряя дополнительную энергию сигнала Э_с, формируемую за счет размещения частицы объекта в зоне фотоснимка, можно выявить отдельные компоненты, присущие изучаемому по фотографическому снимку объекту.

Описанное полезное свойство используется в настоящее время в поисковой геологии; так например, если в качестве частицы объекта используется мензурка с нефтью, по всей площади фотографического снимка можно выявить сектора, в которых происходят увеличения значений энергии сигнала, и оконтурить эти участки как участки нефтеносной провинции.

Способ измерения энергетических характеристик объекта согласно настоящему описанию внедрены в практику геолого-геофизических исследований. В 1999 году по заданию Геолкома Калмыкии в соответствии с рекомендациями Министерства природных ресурсов были проведены контрольно-увязочные измерения на изученной территории. Проводилась оценка нефтеносности по 23 известным скважинам, расположенным как на суше, так и на шельфе Каспийского моря. В качестве фотоматериала Геолком Калмыкии представил фотоплан 70-х годов, созданный многократным монтажом и многократным перефотографированием собранных участков фотомонтажа. При выполнении работ в исследуемой зоне фотоматериала размещалась капсула с нефтью. Оценивались энергетические характеристики поля в измеряемых сегментах фотоснимка при наличии в исследуемой зоне фотоснимка капсулы с нефтью и без нее. Разность энергетических характеристик полей рассматривалась как информация нефтеспособности исследуемого участка.

Результаты измерений приведены в таблице.

Полученные результаты подтверждают наличие энергоинформационной связи между объектами и их изображением на фотоснимке, полученном даже в результате многократного монтажа и перефотографирования, и возможности измерения энергетических характеристик объекта.

Таким образом, становится возможным изучение состояния объекта по его фотографическим снимкам, например снимкам из космоса.