Лаборатория радиофизики дистанционного зондирования

сотрудники лаборатории

 

Сотрудники лаборатории

Важнейшие публикации

Основные направления научной деятельности

  1. Разработка спектроскопических диэлектрических моделей талых и мерзлых почв, грунтов и флюидонасыщенных горных пород в радиоволновом диапазоне частот.
  2. Разработка методов и алгоритмов радиоволнового дистанционного зондирования почвенного покрова с применением радиометров, радаров и импульсных рефлектометров.
  3. Разработка радиоволновых методов и алгоритмов каротажного зондирования сред нефтегазового коллектора.

Наиболее важные результаты исследований

  1. Создан принципиально новый метод радиоволновой диэлектрической спектроскопии почвенной и грунтовой воды, взаимодействующей с поверхностью твердой фазы. Впервые не только идентифицированы отдельные фазы воды, содержащейся в почвах и грунтах, но и измерены относительное содержание и частотные спектры комплексной диэлектрической проницаемости каждой отдельной фазы. На основе предложенного метода разработаны физические модели для расчета комплексной диэлектрической проницаемости почв, грунтов и нефтенасыщенных горных пород как функции от содержания воды, частоты электромагнитного поля, температуры и органо-минерального состава. Созданные диэлектрические модели обладают наименьшей погрешностью и используются в алгоритмах Европейского космического аппарата SMOS для дистанционного зондирования влажности суши.
  2. Изучены фазовые переходы воды в мерзлых почвах, грунтах и породах. Доказано, что только небольшая часть незамерзшей вода в мерзлой почве при понижении температуры переходит в состояние льда, как это было принято считать относительно всей незамерзшей воды. В действительности, незамерзшая вода испытывает существенные собственные фазовые превращения и межфазный перенос массы между составляющими ее отдельными фазами. На основе этих результатов созданы количественные модели фазовых переходов воды в почвах и грунтах и спектроскопические диэлектрические модели мерзлых почв и грунтов.
  3. С использованием разработанных диэлектрических моделей талых и мерзлых почв, грунтов и горных пород созданы оригинальные методы и алгоритмы радиоволнового зондирования почвенного покрова, которые защищены свидетельствами интеллектуальной собственности.
  4. Теоретически и экспериментально исследованы процессы распространения, излучения и рассеяния сверхширокополосных электромагнитных импульсов в нефтенасыщенных средах, обладающих частотной дисперсией диэлектрической проницаемости, с целью создания радиофизических основ волнового зондирования слоистой структуры нефтегазового коллектора. Предложен метод определения расстояния до водонефтяного контакта, который основан на измерении времени задержки и спектров отраженных зондирующих импульсов. Дана оценка предельной дальности зондирования водонефтяного контакта.

Основные методы и технологии исследования

  • Диэлектрическая спектроскопия влажных почв и грунтов
  • Математическая обработка данных
  • Создание физически обоснованных математических моделей

Экспериментальное научное оборудование

  • Диэлькометрический комплекс на базе векторного анализатора цепей ZVK (производство фирмы Rode & Schvarz, частотный диапазон от 10 МГц до 40 ГГц), который использует коаксиальные измерительные ячейки
  • Температурная камера ESPEC SU-241 (диапазон температур от минус 40°C до плюс 150°C
  • Анализатор импеданса 4294A фирмы AGILENT TECHNOLOGIES (40 Hz to 110 MHz)
  • Радиометрический комплекс МИРК
  • Стробоскопический сверхширокополосный цифровой осциллограф TMR8120M
  • Высокочастотный генератор субнаносекундных электромагнитных импульсов РГ 4-14
  • Мзмеритель сопротивления, проводимости LCR 819
  • Аналитические весы Ohaus DY215CD
  • Стереомикроскоп Olympus SZ51
Диэлькометрическая установка Радиометрический комплекс
Рис.1. Диэлькометрическая установка Рис.2. Радиометрический комплекс

Разработки

  1. Миронов В.Л., Бобров П.П. Дистанционный радиофизический способ определения физической глины в почвах. Патент на изобретение RU № 2411505. Опубликовано: 10.02.2011. Бюл. № 4.
  2. Музалевский К.В., Миронов В.Л. Программа LWD-S. ФГУ ФИПС. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2011612953 от 13 апреля 2010 г.
  3. Способ определения влажности устойчивого завядания Пат. 2331062 С1 Рос. Федерация: МПК G01N22/04( 2006/01) / Бобров П.П., Миронов В.Л., Ященко А.С.; патентообладатель Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН.- № 2006135882/09; заявл. 10.10.2006; опубл. 10.08.2008, Бюлл. № 22.- 7 с.
  4. Дистанционный радиофизический способ определения влажности почвы: Пат. 2348924 С2 Рос. Федерация: МПК G01N22/04 (2006/01) /Бобров П.П., Миронов В.Л., Ященко С.А; патентообладатель Гос. образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный педагогический университет".- № 2006136482/09; заявл. 16.10.2006; опубл. 27.04.2008, Бюлл. № 7.- 9с.
Слева направо:  Л.Г. Косолапова, А.К. Попов, В.Л. Миронов, С.В. Фомин Обсерватория Шанхай
PIERS-2011. Слева направо: Л.Г. Косолапова, А.К. Попов, В.Л. Миронов, С.В. Фомин Обсерватория Шанхая
Подготовка экспериментального поля Посещение лаборатории академиком М.И. Эповым и представителем Бэйкер Хьюз Л. Табаровским
Подготовка экспериментального поля Посещение лаборатории академиком М.И. Эповым и представителем Бэйкер Хьюз Л. Табаровским