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公开(公告)号：CN116660987A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310504991.6
申请日：2023-05-06
申请人： 北京大学
摘要： 本发明公开了一种基于单台站地震仪的来波方向定位方法，其步骤为：1)以紧耦合的方式安装地震仪台站，采集信号；2)对采集到的信号进行变换域分析；3)计算各分量之间的相关系数，获得信号的变换域自适应协方差矩阵；4)根据自适应协方差矩阵计算极化率；5)根据极化率在变换域上的分布筛选数据，获得台站处质点的运动轨迹；6)结合质点的运动轨迹和波的类型对震源位置进行定位。本发明可以在实际的应用过程中单个台站的条件下即可实现对震源的方向估计，对于多个台站组成监测阵列的情况，也可以有效提高定位的精度，实现定位精确度和硬件复杂度的良好折中。
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公开(公告)号：CN116224434A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310195300.9
申请日：2023-02-24
申请人： 北京大学
IPC分类号： G01V1/28
摘要： 本发明公开了一种基于双偏振光纤角加速度计的三分量旋转地震监测装置，其特征在于，包括第一光源模块、第二光源模块、数据处理单元和三个调制解调光路系统；第一光源模块的输出端经第一起偏器与第一耦合器连接，第一耦合器将线偏振光分为三路，分别输入到三调制解调光路系统；第二光源模块的输出端经第二起偏器与第二耦合器连接，第二耦合器将线偏振光分为三路，分别输入到三调制解调光路系统；每一调制解调光路系统包括两条光路和保偏光纤环，每一光路包括环形器、光电探测器、数字信号采集处理单元、光学调制器、偏振分束/合束器；三系统中的保偏光纤环两两垂直放置；数据处理单元用于根据各系统对应的信号计算得到三分量地震旋转分量信号。
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公开(公告)号：CN115308436B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202210805237.1
申请日：2022-07-08
申请人： 北京大学
IPC分类号： G01P15/03
摘要： 本发明公开了一种基于光纤Sagnac干涉仪的角加速度测量装置，其特征在于，包括光源模块、二个环路器、二个光学调制器和传感模块；其中，光源模块包括四个输出端口，其中，第一、四输出端口输出的激光分别经第一、三光电探测器采集后输入数字信号采集处理单元；第二输出端口输出的激光经第一环路器进入第一光学调制器分成两路并分别进入到传感模块的两输入输出端口；第三输出端口输出的激光依次经第二环路器进入第二光学调制器分成两路并分别进入到传感模块的两输入输出端口；传感模块返回的干涉信号经光电探测器采集后输入数字信号采集处理单元；数字信号采集处理单元根据收到的信号计算角加速度信号。本发明灵敏度高且具有较强环境适应性。
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公开(公告)号：CN115308436A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202210805237.1
申请日：2022-07-08
申请人： 北京大学
IPC分类号： G01P15/03
摘要： 本发明公开了一种基于光纤Sagnac干涉仪的角加速度测量装置，其特征在于，包括光源模块、二个环路器、二个光学调制器和传感模块；其中，光源模块包括四个输出端口，其中，第一、四输出端口输出的激光分别经第一、三光电探测器采集后输入数字信号采集处理单元；第二输出端口输出的激光经第一环路器进入第一光学调制器分成两路并分别进入到传感模块的两输入输出端口；第三输出端口输出的激光依次经第二环路器进入第二光学调制器分成两路并分别进入到传感模块的两输入输出端口；传感模块返回的干涉信号经光电探测器采集后输入数字信号采集处理单元；数字信号采集处理单元根据收到的信号计算角加速度信号。本发明灵敏度高且具有较强环境适应性。
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公开(公告)号：CN117348097A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311144392.4
申请日：2023-09-06
申请人： 北京大学
摘要： 本发明公开了一种基于弹性摆的重力梯度测量装置，其特征在于，包括支撑结构、重力梯度探头、旋转运动测量单元；所述重力梯度探头位于所述支撑结构内，所述重力梯度探头为一对弹性摆，每一所述弹性摆包括簧片、硬质轻杆、质量块、光纤环骨架；所述硬质轻杆一端通过所述簧片与所述支撑结构连接，另一端与所述质量块连接，所述光纤环骨架安装在所述质量块上；旋转运动测量单元包括两个具有相同调制信号的角测量仪，两角测量仪的光纤环分别设置在质量块的光纤环骨架上；当测量对角分量重力梯度Γzz时，将两重力梯度探头沿z方向平行对称放置；当测量非对角分量重力梯度Γzy时，调整两探头敏感z轴重力加速度，并沿y方向首尾相对放置。
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公开(公告)号：CN117310833A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311080333.5
申请日：2023-08-25
申请人： 北京大学
IPC分类号： G01V7/00 , G01V7/04 , G01P15/093 , G01D5/26 , G01D5/30
摘要： 本发明公开了一种便携式重力梯度测量单元及其测量方法。本测量单元包括一光学探测结构，一弹性片及其支撑结构；光学探测结构包括两个长度为L的光纤环；弹性片的正反面上分别设有一光纤环，正面上的光纤环与反面上的光纤环同心；弹性片中心嵌有一质量块，质量块在正面一侧的质量与在反面一侧的质量相同；质量块用于在受到地球重力场作用时产生重力加速度，对弹性片产生应力；光纤环用于接收光源输入的同频光信号，以及在受弹性片传导过来的应力作用下产生拉伸和折射率变化，从而使两光纤环中的光信号产生相位变化并产生干涉信号输出到光学探测结构的光电探测器；光电探测器用于将收到的光信号转换为电信号并发送给总控单元解算出重力梯度。
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公开(公告)号：CN116337031A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310244099.9
申请日：2023-03-14
申请人： 北京大学
IPC分类号： G01C19/72
摘要： 本发明公开了一种基于模分复用的高灵敏度光纤陀螺，其特征在于，光源发出的光首先经光纤环行器进入MIOC进行调制并均分成两路分别进入第一、第二消偏器；经过第一消偏器的光经少模光纤进入到第一模分复用器，然后进入少模光纤环，从少模光纤环出来的光进入第二模分复用器，然后经少模光纤进入单模少模光纤连接器；从单模少模光纤连接器出来的光通过单模光纤进入到第一模分复用器，再次进入少模光纤环，然后再次进入第二模分复用器。第二路进入第二消偏器的光与上述光的传输途径相似。本发明通过少模光纤环的模分复用倍增了传感光纤的长度，大大提高了光纤陀螺的灵敏度，有助于突破现有光纤陀螺灵敏度的极限，为光纤陀螺设计提供新的技术方向。
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公开(公告)号：CN115980832A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202310019151.0
申请日：2023-01-06
申请人： 北京大学
摘要： 本发明公开了一种基于角运动的水声测量装置及方法。本方法步骤包括：1)将一惯性体放置于待测水域，在所述惯性体的一个或多个表面分别设置一个角运动传感器，用于当所述惯性体受到水流扰动时测量各表面对应方向的角加速度β；所述惯性体为惯性正方体，所述惯性正方体的质量为m、边长为L；2)当所述惯性体受到水流扰动时，各所述角运动传感器分别将测量得到的对应方向的角加速度β发送给数据处理单元；3)所述数据处理单元根据计算得到对应方向的水声压力差ΔP。本发明基于惯性体的角运动完成对水声的传感，对水声的敏感性高，打破现有基于惯性体形变观测水声的传感器存在的对各方向响应不一致、低频自噪声水平较高等问题。
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公开(公告)号：CN118347409A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410279268.7
申请日：2024-03-12
申请人： 北京大学
IPC分类号： G01B11/02
摘要： 本发明公开了一种基于光纤环本征频率的光纤长度测量装置及方法，属于光纤长度测量技术领域，通过待测光纤环的粗略估计长度确定调制频率所在的变化区间，然后基于待测光纤环的相反两束光信号的相位差设置对应的正弦波调制信号，再经过数字信号处理模块计算出信号中的二次谐波电压幅度，确定调制频率的值，进而计算出待测光纤环的确切长度。本发明基于Sagnac效应，采用正弦波调制信号，并通过找对称点的方式进行求解，与现有方波调制的测量方法相比，不受调制死区的影响，且对数据采集设备的要求较低，测量成本低，测量精度高，抗噪声干扰。
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公开(公告)号：CN116337032A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310269344.1
申请日：2023-03-15
申请人： 北京大学
IPC分类号： G01C19/72
摘要： 本发明公开了一种具有磁场抑制功能的双光纤环陀螺，其包括光源模块、起偏器、光纤耦合器、第一、二环行器、第一、二光电探测器、第一、二MIOC以及PMF环；光源模块发出的光经起偏器后变成线偏振光后经光纤耦合器后分成两路，一路经第一环行器进入第一MIOC再次分成两路，分别经PMF环的①、③端口进入光纤环，在①端口处第一MIOC与保偏光纤在快轴方向成0°对接，在③端口处旋转90°对接；从第一MIOC出来的光经第一环行器进入第一光电探测器进行采集；另一路光路与上述类似；信号处理单元对从两电探测器采集的光经信号进行处理得到角速度信号。本发明使用两根保偏光纤绕制得到光纤环，实现磁光法拉第效应的相互抑制。
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