1 / 17

Sustavi za detekciju tsunamia

Sustavi za detekciju tsunamia. Student: Nataša Rogulja Profesor: prof. dr. sc. Predrag Pale Asistent: mr. sc. Hrvoje Bogunović Zagreb, lipanj 2006. Tsunami. Prirodni fenomen Posljedica: kretanja litosfernih ploča podmorskih vulkanskih erupcija podmorskih urušavanja

briar
Download Presentation

Sustavi za detekciju tsunamia

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Sustavi za detekciju tsunamia Student: Nataša Rogulja Profesor: prof. dr. sc. Predrag Pale Asistent: mr. sc. Hrvoje Bogunović Zagreb, lipanj 2006.

  2. Tsunami • Prirodni fenomen • Posljedica: • kretanja litosfernih ploča • podmorskih vulkanskih erupcija • podmorskih urušavanja • kliženja dna golemih razmjera • pada meteorita na morsku površinu

  3. Počeci razvoja sustava za detekciju tsunamia • Pacific Tsunami Warning Center (PTWC), Hawai, osnovan 1949 god. za detekciju tsunamia za većinu pacifičkih zemalja. • Tsunami Warning System (TWS) u Pacifiku 1965 god. pod vodstvom IOC-a (Intergovermental Oceanographic Commission) i američkog regionalnog centra PTWC-a

  4. Osnovna ideja • BPR sustav (podvodno mjerenje tlaka svakih 15 minuta) • Detekcija tsunamia -> “Standard Mode” u “Event Mode” • BPR sustav -> akustični link -> GPS-bova -> satelit (GPS, NOAA, JASON...) • Satelit -> zemaljska stanica (GPS-prijamnici -> DSP)

  5. U.S. koncept • DART projekt (dio NTHMP-a) -> DART II sustav • Razvoj pod vodstvom NOAA/PMEL • DART II sustav: • Real-time sustav • “Standard Mode”, “Event Mode” • Tsunametar • GPS-bova (engl. GPS-buoy - plutača) • Satelitska komunikacija • GPS-prijamnik (ground station)

  6. “Standard Mode”: • Podaci svakih 6 sati • Osigurava pravilan rad BPR sustava • “Event Mode”: • Detekcija tsunamia (algoritam) • Prijenos svakih sat vremena • Algoritam u neaktivno stanje -> kraj prijenosa

  7. DART II sustav • Pouzdanost sustava i brzina dohvata informacija > 80% • Maksimalna dubina rada: 6000 m • Period uzorkovanja detektiranih signala: 15 s • Prijenos podataka o padu i porastu morske razine: 15 min • Detekcija tsunamia: automatski pomoću algoritma • Kašnjenje pri prijenosu podataka < 3 min

  8. DART II sustav • Tsunametar • Senzor • Brojilo i računalo -> mikrokontroler; akustični modem • Algoritam za detekciju tsunamia • GPS-bova

  9. Tsunametar • Brojilo i računalo: • Senzor – detekcija signala fluktuacija tlaka • Kontinuirano mjerenje i uzorkovanje signala • Brojilo određuje period uzorkovanja -> 15 s • Podaci o tlaku -> mikrokontroler -> flash memorija • 32-bitna CPU, 4 Mbyte-a flash memorije, 12 bitni A/D konvertor, RS-232 veza, hardware “watch-dog sklop” • “Standard Mode”, “Event Mode”

  10. Tsunametar • Akustična komunikacija (modem, npr. UWM3000): • bežična komunikacija -> prijenos podataka kroz tekući medij (ocean). • Dva akustična modema -> bežična RS-232 veza (npr. 2500 bits/sec) • Max. Dubina: 700 m, 2000 m (može do 3000 m, 6000 m) • Velike brzine prijenosa podataka, DSP tehnologija • Mogući rad: do 3000 m udaljenosti • Frekvencija rada uređaja: 7.5 do 12.5 KHz

  11. Tsunametar • Algoritam za detekciju i način rada: • Predviđene vrijednosti amplituda signala -> svakih 15 s (fluktuacije tlaka) • Usporedba mjerenih vrijednosti s predviđenom -> razlika iznad praga -> “Event Mode” • Prijenos svakih sat vremena • Algoritam u neaktivno stanje -> kraj prijenosa

  12. GPS-buoy • Dva elektronička sustava • Računalo (uC) i modem -> jednaki tsunametrovom • Računalo <-> odašiljač -> RS-232 veza • Uspostava veze -> prijenos -> prekid veze -> 30 s • NOAA: 24.01.2005 -> kongres

  13. Prototip (1995) • 23.05. – 19.07. 1995 • 5 % gubitak podataka • BPR -> senzor: Paroscientific,model 410K • Senzor -> detekcija signala frekvencije 36 KHz • Detekcija tsunamia: amplitude < 0.5 cm, u vodama do dubine 6 km • Dva Datasonics ATM-845/851 modema • Modemi: • Odašiljanje: MFSK, 1200 baud • Primanje: FSK, 80 baud • Spojen pomoću RS-232

  14. Satelitska oceanografija • Prostorna pokrivenost -> kontinuirana mjerenja stanja svjetskih mora • Sateliti -> platforme za različite senzore • Radarski visinomjer (altimetar): • topografija morske površine • visina razine mora i brzina vjetra u atmosferi • visina površinskih kratkoperiodičkih valova u oceanima.

  15. ‘Paris’ concept • Od 1993 godine ESA radi na ideji iskorištavnja GNSS-a i ugrađivanja različitih senzora na satelite • Sustav za detekciju tsunamia -> senzori: satelitski altimetri -> promjena razine mora u prostoru i vremenu.

  16. Princip mjerenja ‘Paris’ -> radarski visinomjer (Wide-swath altimeter ) • Prostorna pokrivenost do 1000 km • mjeri intezitet reflektiranih radio valova s morske površine odašiljanih od strane nekoliko GNSS satelita (6 GPS-a i 6 Galileo satelita -> 12 nezavisnih zraka) • 'Wide swath'-> konstelacija od deset 'Paris' satelita s kutem od 45 stupnjeva (inklinacija) • Pokriveno -> 450S do 450N geografske širine, u 1 h • ‘Paris’ -> prostorna rezolucija 20-50 cm ->vidljiv poremećaj visine 30-60 cm, duljine vala do 100 km • ‘Relativno’ jeftina instrumentacija

  17. Simulirani sustav za detekciju tsunamia, val je označen cveno – praćen s deset ‘Paris’ satelita u nižoj Zemljinoj orbiti (smjer praćenja je označenrozom bojom). Tsunami je bio detektiran za 33 minute.

More Related