Спосіб стиснення гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння

Спосіб стиснення гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння, що включає стиснення двовимірного масиву цифрових відліків гравіметричної вимірювальної 3 82763 вимірювань аномалій прискорення сили тяжіння, отримані за допомогою гравіметра та БЦОМ, містять великі похибки вимірювань. Ці результати вимірювань надходять на вхід способу-прототипу, який містить багато обчислювальних операцій. Тому гравіметрична вимірювальна інформація про аномалії прискорення сили тяжіння на виході способу-прототипу містить велику трансформовану похибку. Наявність великої трансформованої похибки зменшує допустиму величину похибки, викликаної вилученням деякої частини гравіметричної вимірювальної інформації при стисненні, за умови забезпечення заданої величини сумарної похибки та точності представлення гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння. Це зменшення допустимої величини похибки, викликаної вилученням деякої частини гравіметричної вимірювальної інформації при стисненні, в свою чергу, призводить до зменшення степені стиснення цієї інформації, оскільки дані величини знаходяться в обернено пропорційній залежності [2]. Таким чином, суттєвим недоліком способупрототипу є низька степінь стиснення гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння за умови забезпечення заданої точності представлення цієї інформації та/або низька точність представлення цієї інформації за умови забезпечення заданої степені її стиснення. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу стиснення гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння, щоб забезпечити підвищення степені стиснення гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння за умови забезпечення заданої точності представлення цієї інформації та/або підвищення точності представлення цієї інформації за умови забезпечення заданої степені її стиснення. Поставлена задача вирішується шляхом того, що двовимірний масив цифрових відліків гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння формують шляхом занесення в нього цифрових відліків гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння з урахуванням прив'язки до координат точок поверхні Землі, в яких ці відліки були отримані, причому перед початком стиснення виконують низькочастотну фільтрацію масиву цифрових відліків гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння, а стиснення цього масиву виконують за допомогою стиснення на основі фракталів, причому параметри стиснення обирають такими, щоб викривлення гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння після стиснення не перевищували допустимих значень. В способі-винаході виконується низькочастотна фільтрація гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння. Основна частина потужності корисної складової вимірювального сигналу від гравіметра зосереджена на низьких частотах [1]. Основна частина 4 потужності похибок у вимірювальному сигналі від гравіметра зосереджена на верхніх частотах. Тому низькочастотна фільтрація гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння дозволяє вилучити похибки, викликані вертикальними прискореннями, поступальними і кутовими вібраціями рухомої основи (наприклад, літака), на якій встановлено гравіметр. Таким чином, суттєво зменшуються похибки цієї вимірювальної інформації і, відповідно, суттєво зменшується величина трансформованої похибки на виході способу-винаходу. В результаті з'являється можливість підвищити степінь стиснення гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння за умови забезпечення заданої точності представлення цієї інформації та/або підвищити точність представлення цієї інформації за умови забезпечення заданої степені її стиснення. Підвищення степені стиснення гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння також забезпечується за рахунок використання ефективних способів стиснення двовимірних масивів цифрових відліків на основі фракталів [3]. Особливо е фективним спосіб стиснення на основі фракталів є для цифрових відліків, що описують об'єкти та сигнали природного походження. Це в повній мірі відноситься до гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння. При цьому параметри способу стиснення обираються такими, щоб викривлення гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння після стиснення не перевищували допустимих значень. Суть способу-винаходу пояснюється кресленнями. Перелік креслень: - Фіг.1 - стр уктурна схема діючого макету пристрою, що реалізує спосіб-винахід. - Фіг.2 - графік спектральної щільності корисної складової та похибок результатів вимірювань. Спосіб-винахід виконують в такій послідовності: 1. Формують двовимірний масив цифрових відліків гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння. При цьому цифрові відліки гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння заносять в цей двовимірний масив з урахуванням прив'язки до координат точок поверхні Землі, в яких вони були о тримані. 2. Виконують низькочастотну фільтрацію гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння. При цьому враховують той факт, що частотні спектри сигналу, який відповідає прискоренню сили тяжіння, і сигналу, який відповідає вертикальним прискоренням, поступальним і кутовим вібраціям літака, є різними. Фільтр, за допомогою якого виконують низькочастотну фільтрацію, має частоту зрізу, точне значення якої визначається властивостями конкретного типу рухомої основи. В результаті низькочастотної фільтрації з гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння вилучають похибки, викликані вертикальними при 5 82763 скореннями, поступальними і кутовими вібраціями рухомої основи, на якій встановлено гравіметр. 3. Виконують стиснення двовимірного масиву цифрових відліків гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння за допомогою стиснення на основі фракталів [3]. Такий спосіб стиснення забезпечує ефективне стиснення двовимірного масиву цифрових відліків гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння. При цьому параметри способу стиснення обирають такими, щоб викривлення гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння після стиснення не перевищували допустимих значень. На Фіг.1 зображена структурна схема діючого макета пристрою, що реалізує спосіб-винахід. Діючий макет пристрою містить: джерело 1 гравіметричної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння (наприклад, один з відомих типів гравіметрів), аналого-цифровий перетворювач 7, електронну обчислювальну машину (ЕОМ) 2, до складу якої входять інтерфейс З введення цифрових відліків, центральний процесор 4, монітор 5 та запам'ятовуючий пристрій 6. Діючий макет пристрою працює таким чином. Джерело 1 гравіметричної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння надсилає цю інформацію на вхід аналого-цифрового перетворювача 7, який формує цифрові відлікі цієї інформації. Далі ці відліки надходять до ЕОМ 2 через інтерфейс 3 введення цифрових відліків. За допомогою центрального процесора 4 формують двовимірний масив цифрових відліків гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння, виконують низькочастотну фільтрацію цієї інформації, виконують стиснення двовимірного масиву цифрових відліків цієї інформації за допомогою способу стиснення на основі фракталів. 6 Двовимірний масив цифрових відліків гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння в стиснутому вигляді надсилають на зберігання в запам'ятовуючий пристрій 6, а інформацію про параметри стиснення відображають на моніторі 5. За допомогою діючого макету пристрою, що реалізує запропонований спосіб-винахід, було проведено ряд досліджень. При виконанні низькочастотної фільтрації враховували той факт, що частотні спектри сигналу, який відповідає прискоренню сили тяжіння, і сигналу, який відповідає вертикальним прискоренням, поступальним і кутовим вібраціям літака, є різними (Фіг.2, крива 2 і крива 1 відповідно). Переважна частота першого сигналу дорівнює 0,00175рад/с, переважна частота другого сигналу дорівнює 0,269рад/с. Фільтр, за допомогою якого виконували низькочастотну фільтрацію, мав частоту зрізу 0,1рад/с. В результаті проведених випробувань доведено практичну можливість реалізації способувинаходу. Визначено, що в способі-винаході точність відтворення гравіметричної вимірювальної інформації про аномалії прискорення сили тяжіння складає 1мГл при стисненні в (35...40) разів на відміну від способу-прототипу, який при такій же точності забезпечує стиснення лише в (25...30) разів. Література 1. Безвесільна О.М. Вимірювання прискорень: Підручник. - K.: Либідь,2001.-282с. 2. Чернега B.C. Сжатие информации в компьютерных сетях: Учебное пособие для вузов / Под ред. В.К. Маригодова. - Севастополь: СевГТУ, 1997.-214с. 3. Уэлстид С. Фракталы и вейвлеты для сжатия изображений в действии. - M.: Триумф, 2003. 320с. 7 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 82763 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601