Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2023, № 12 · RADIO ENGINEERING

Small-sized radio-electronic digital module for building a nodal seismic system interacting with a UAV

I.V. Gorchakov1, A.V. Neeshpapa2, A.N. Antonov2, S.Y. Avdyukhina2, A.I. Saveliev3, S.N. Sergeyev4

1 Moscow Institute of Physics and Technology, Dolgoprudnyi
2 «R-sensors», Dolgoprudny
3 St. Petersburg Federal Research Center, St. Petersburg, Russia
4 Research Institute of Applied Informatics and Mathematical Geophysics of Immanuel Kant Baltic Federal University, Kaliningrad, Russia
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2023.12.14 UDC 621.37 EDN NRMTHM

Abstract

Digital autonomous seismic systems (nodes) have become significantly widespread in recent years. The disadvantage of such systems is the inability to control the quality of the data received. Sharing the nodal system with drones allows for data quality control while maintaining the inherent advantages of nodal systems, such as flexibility in use and reliability. The work presents the result of creating a specialized digital node intended for joint use with drones. A molecular-electronic geophone with an extended operating frequency band of 1-300 was used as the primary sensitive element; the digital system provides autonomous high-bit recording of seismic data, transmission of data blocks to control their quality to drones and auto-calibration of recording channels.

  • Seismic systems
  • uav
Аннотация (на русском)

Малогабаритный радиоэлектронный цифровой модуль для построения нодальной сейсмической системы, взаимодействующей с БпЛА

Цифровые автономные сейсмические системы (ноды) получили в последние годы существенное распространение. Недостатком таких систем является невозможность контроля качества получаемых данных. Совместное использование нодальной системы с беспилотным летательным аппаратом (БпЛА) позволяет выполнить контроль качества данных, одновременно сохраняются присущие нодальным системам достоинства, такие как гибкость в использовании и надежность. В работе представлен результат создания специализированного цифрового нода, предназначенного для совместного использования с БпЛА. В качестве первичного чувствительного элемента использован молекулярно-электронный геофон с расширенной рабочей полосой частот 1-250 Гц, цифровая система обеспечивает автономную высокоразрядную регистрацию сейсмических данных, передачу блоков данных для контроля их качества на БпЛА и автоматическую калибровку регистрирующих каналов.

For citation

Gorchakov I.V., Neeshpapa A.V., Antonov A.N., Avdyukhina S.Y., Saveliev A.I., Sergeyev S.N. Small-sized radio-electronic digital module for building a nodal seismic system interacting with a UAV // Journal of Radio Electronics. – 2023. – No. 12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.12.14

References

  1. Z. Zhu, Z. Wu, Z. Deng, H. Qin and X. Wang, "An Ocean Bottom Flying Node AUV for Seismic Observations", 2018 IEEE/OES Autonomous Underwater Vehicle Workshop (AUV), Porto, Portugal, 2018, pp. 1-5, https://doi.org/10.1109/AUV.2018.8729726
  2. https://www.sercel.com/en/products/winghttps://www.sercel.com/ene
  3. V.M. Agafonov, I.V. Egorov, and A.S. Shabalina, "Operating principles and technical characteristics of a small-sized molecular-electronic seismic sensor with negative feedback", Seism. Instruments, vol. 50, no. 1, pp. 1-8, 2014.
  4. http://r-sensors.ru/ru/products/geophones/MTSS-1001-rus/ Доступ проверен 25.11.2023.
  5. F. ten Kroode, S. Bergler, C. Corsten, J. W. de Maag, F. Strijbos, and H. Tijhof, "Broadband seismic data - The importance of low frequencies", GEOPHYSICS, vol. 78, no. 2, pp. WA3-WA14, Mar. 2013.
  6. ADS131E04. https://www.ti.com/lit/gpn/ads131e04 Доступ проверен 24.11.2023
  7. ADR444. https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/adr440_441_443_444_445.pdf Доступ проверен 24.11.2023
  8. MAX-M8Q А1.4. https://www.u-blox.com/sites/default/files/MAX-M8-FW3_DataSheet_%28UBX-15031506%29.pdf Доступ проверен 24.11.2023
  9. TG-2016 https://support.epson.biz/td/api/doc_check.php?dl=app_TG2016SMN&lang=en Доступ проверен 24.11.2023
  10. Microcontroler CC3200. https://www.ti.com/lit/gpn/CC3200 Доступ проверен 24.11.2023
  11. MAX14502. https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/max14502.pdf Доступ проверен 24.11.2023
  12. FT232. https://ftdichip.com/wp-content/uploads/2020/08/DS_FT232R.pdf Доступ проверен 24.11.2023.
  13. 24LC256. https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/MPD/ProductDocuments/DataSheets/24AA256-24LC256-24FC256-256K-I2C-Serial-EEPROM-DS20001203.pdf Доступ проверен 24.11.2023
  14. Д. В. Пономаренко et al., "Диагностика методом естественных полей.pdf", Приборы и системы разведочной геофизики, no. 2(77), pp. 81-92, 2023.
  15. Peterson, J. (1993) Observations and Modeling of Seismic Background Noise. U.S.G.S, Open File Report, 93-322, 95 p.