Patents

Способ предотвращения катастроф и устройство для его осуществления

Патент № 2148845

(54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ КАТАСТРОФ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Использование: для предотвращения катастроф природного или техногенного характера. Сущность: сигналы светового излучения от элемента, соответствующего зоне предполагаемой катастрофы, обрабатывают при помощи оптической системы, содержащей чувствительные элементы, изготовленные из кристалла, например из горного хрусталя, выполненные в виде идентичных кубиков, распределенных вдоль направления распространения излучения и размещенных в стеклянной сфере. Последний кубик при помощи оптического волокна соединен с датчиком, который через усилитель подключен к процессорной системе. В оптической системе формируют нормированное излучение. Предпочтительно проводить сканирование различных участков элемента, выполненного, например, в виде карты местности, при этом участку зарождения катастрофы соответ­ствует зона с увеличенными характеристиками нормированного излучения. Так для катастроф природного характера участок зарождения катастрофы имеет характеристики на 20-28%, превышающие характеристики излучения других участков элемента, а для катастроф техногенного характера соответствующее увеличение составляет 10-12%. Технический результат: повышение эффективности при одновременном расширении области применения заявленных способа и устройства.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение может быть использовано для предотвращения различных катастрофических явлений как природного характера, таких, например, как катастрофические землетрясения, так и катастрофических явлений техногенного характера, в частности на производственных объектах.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ предотвращения катастрофы, носящей природный характер — землетрясения, посредством регистрации и обработки сигналов, характеризующих положение в зоне предполагаемой катастрофы (см. а.с. СССР N 1030496, кл. E 02 D 27/34, 1983). В соответствии с известным способом обрабатывают вибросигналы в виде колебаний земной коры, исходящие из эпицентра землетрясения, при помощи сетки сейсмоприемников, получая электрические сигналы. Преобразуют полученные электрические сигналы в центре сбора, регистрации и обработки информации в командные сигналы, которые подают на излучатели, выполненные в виде виброисточников. Вырабатываемые или нормализующие сигналы в виде упругих волновых колебаний направляют в зону очага землетрясения. Гашение сейсмических колебаний осуществляется при взаимодействии высокочастотных упругих колебаний, исходящих от виброисточников, с низкочастотными волновыми колебаниями от эпицентра землетрясения.

Недостатком известного способа является его низкая эффективность, поскольку противодействие катастрофическому землетрясению осуществляется лишь при достижении достаточной степени его развития, вследствие чего необходимо предварительно получить ряд прогностических сигналов в центре сбора, регистрации и обработки информации. Кроме того, известный способ обладает ограниченными функцио­нальными возможностями, поскольку он может быть использован лишь для предотвращения землетрясений и непригоден для предотвращения других катастрофических явлений, например катастроф техногенного характера.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является устройство для предотвращения катастрофы природного характера — землетрясения, содержащее преобразователь сигналов, характеризующих положение в зоне предполагаемой катастрофы, систему регистрации сигналов и излучатель, генерирующий сигналы, способствующие нормализации положения в зоне предполагаемой катастрофы (см. а.с. СССР N 838014, кл. E 02 D 31/08, 1981). В известном устройстве в качестве преобразователя сигналов используется вибродатчик, преобразующий механические колебания, возникающие при землетрясении, в электрические сигналы, величина которых пропорциональна амплитуде механических колебаний. Система переработки сигналов состоит из предварительного усилителя, блоков выделения основной частоты, блока автоматического слежения за фазой, в котором полезный сигнал сдвигается по фазе на 180°, и усилителя мощности. Излучатель выполнен в виде виброкомпрессора, генерирующего колебания, находящиеся в противофазе с колебаниями, возникающими при землетрясении, которые способствуют нормализации положения в зоне возникновения землетрясения. Недостатком известного устройства является его ограниченные функциональные возможности, так как оно применимо лишь при возникновении катастрофического землетрясения. Кроме того, эксплуатация известного устройства сопряжена с высокими затратами вследствие необычно высоких энергозатрат, обуслов­ленных необходимостью излучения мощных механических колебаний в течение достаточно длительного време­ни.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности способа предотвращения катастроф при одновременном расширении функциональных возможностей заявленных способа и устройства, применяемого для его реализации и снижение затрат на реализацию способа.

Решение указанных задач обеспечивается новым способом предотвращения катастроф путем оператив­ного прогнозирования зарождающейся катастрофы и выработки сигналов, нормализующих положение в зоне предполагаемой катастрофы, который реализуется при помощи нового устройства.

В соответствии с изобретением способ предотвращения катастроф осуществляется посредством регистрации и обработки сигналов, характеризующих положение в зоне предполагаемой катастрофы, при этом обрабатывают сигналы светового излучения от элемента, соответствующего зоне предполагаемой катастрофы, при помощи оптической системы, состоящей из чувствительных элементов, выполненных из ориентированных кристаллов, расположенных последовательно по направлению воспринимаемого излучения, причем формируют в ней нормированное излучение для нормализации положения в зоне предполагаемой катастрофы; при этом предпочтительно: проводить непрерывное сканирование различных участков элемента, соответствующего зоне предполагаемой катастрофы, определяя участок зарождения катастрофы по увеличению характеристик излучения, выходящего из оптической системы, в сравнении с характеристиками излучения других участков; участков зарождения катастрофы природного характера определять по увеличению характеристик излучения, соответствующего этому участку на 20 — 28% в сравнении с характеристиками излучения двух участков; участок зарождения катастрофы техногенного характера определять по увеличению характеристик излучения, соответст­вующего этому участку на 10 — 12% в сравнении с характеристиками излучения других участков.

В соответствии с изобретением устройство для предотвращения катастроф содержит преобразователь сигналов, характеризующих положение в зоне предполагаемой катастрофы, систему регистрации сигналов и излучатель, генерирующий сигналы, способствующие нормализации в этой зоне, при этом преобразователь сигналов состоит из элемента, соответствующего зоне предполагаемой катастрофы, и оптической системы, содержащей чувствительные элементы, изготовленные из ориентированных кристаллов, расположенных последовательно по направлению воспринимаемого светового излучения, которые выполнены в виде идентич­ных кубиков, взаимно смещенных и имеющих различную ориентацию оптических осей, причем соответст­вующие плоскости кубиков расположены параллельно, стеклянную сферу, в которой размещены кубики, образующие с ней непрерывную прозрачную структуру, и датчик нормированного излучения, соединенный с последним по направлению распространения излучения кубиком посредством оптического волокна, при этом датчик подключен к процессорной системе, снабженной пакетом программ обработки сигналов датчика; при этом предпочтительно: преобразователь сигналов выполнять в виде сочетания оптической системы и карты местности, на которой предполагается возникновение катастрофического землетрясения; преобразователь сигналов выполнять в виде сочетания оптической системы и системы телеметрии с монитором, на котором воспроизводится элемент, соответствующий зоне предполагаемой техногенной катастрофы; пакет программ процессорной системы снабжать всевозможными параметрами зон предполагаемых катастроф.

В основу настоящего изобретения положена разработанная заявителем теория волнового синтеза в сочетании с формулой общей реальность (см. Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук, Г.П. Грабовой, «Исследование и анализ фундаментальных определений оптических систем для прогноза землетрясений и катастроф производственных объектов», М., Из-во РАЕН, 1999, с. с. 9 — 19). В соответствии с теорией волнового синтеза реальность можно рассматривать как периодическое пересечение стационарных областей с динамическими, при этом в зонах пересечений возникает синтез динамической волны -со стационарной. В кристаллах аналогичный процесс позволяет путем решения обратной задачи получить из стационарной среды в форме кристалла динамические компоненты волнового синтеза, т.е. фазу времени. При определенном расположении кристаллов в пространстве происходит нормирование среды, являющейся источником определенного элемента света. Таким образом появляется возможность нормировать среду, информация о которой содержится в элементе света. Кроме того, можно определить время отклонения от нормы после того как ресурсы оптической системы исчерпаны, например, определить время землетрясения или катастрофы.  Нормализации положения в зоне  предполагаемой катастрофы способствует использование излучателя, который является в виде микропроцессора, нормализация положения в зоне предполагаемой катастрофы осуществляется посредством оптической системы, состоящей из ориентированных кристаллов, распложенных последовательно по направлению воспринимаемого светового излучения, в которую поступает информация от излучающей среды. В качестве излучающей среды может использоваться либо карта местности, либо система телеметрии с монитором. При поступлении света от излучающей среды на чувствительные элементы оптической системы начальное действие нормирования излучающей среды первым кристаллом происходит в момент, когда элемент света, исходящий из третьего кристалла, проходит через четвертый кристалл, и следующее действие нормирования осуществляется при прохождении элемента света через все кристаллы. Свет выбран в качестве носителя информации в связи с тем, что это позволит визуализировать и регистрировать законы связей, устанавливаемых формулой общей реальности. Усилить процесс можно использованием лазерного излучения. В качестве источника получения выходной информации может быть использован датчик нормированного излучения, выполненный, например, в виде датчика температуры, соединенного с последним чувствительным элементом. Регистрация сигналов, поступающих с датчика, осуществятся при помощи процессорной системы, к которой подключены датчик и излучатель. Использование в процессорной системе пакета программ, содержащих всевозможные параметры зон предполагаемых катастроф, позволяет повысить эффективность заявленного устройства. В общем случае заявленные способ и устройство позволяют преобразовать на уменьшение или — на предотвращение информацию в форме световых импульсов о катастрофах как природного, так и техногенного характера, при этом прогнозирование и профилактика всевозможных катастрофических явлений может проводится из любой точки пространства.

Приложенные чертежи изображают: фиг. 1 — расположение чувствительных элементов в оптической системе (вид в проекции на плоскость OX, OZ, где OX — направление горизонтальное, OZ — вертикальное), фиг. 2 — расположение чувствительных элементов в оптической системе (вид в проекции на плоскость OX, OY), фиг. 3 -общий вид устройства, используемого для осуществления способа предотвращения катастроф.

Устройство содержит: чувствительные элементы 1, 2, 3, 4, 5, 6, и 7, выполненные в виде кубиков одина­кового размера, расположенных в стеклянной сфере 8 и образующих с ней монолитную прозрачную систему, оптическое волокно 9, соединяющее последний чувствительный элемент с датчиком нормированного излучения 10, лазер 11, элемент 12, соответствующий зоне предполагаемой катастрофы, выполненный, например, в виде карты местности, усилитель 13 сигналов, поступающих с датчика, установленный на входе процессорной системы 14, снабженной пакетом программ обработки сигналов, поступающих с датчика, и подключенной к дисплею 15 и к излучателю 16 сигналов, способствующих нормализации положения в зоне предполагаемой катастрофы, и объект 17, генерирующий биосигналы.

Количество чувствительных элементов в оптической системе может быть выбрано равным 7, 14 и т.п. Чувствительные элементы 1 — 7 изготавливаются из кристаллов, например из горного хрусталя или алмазов, и выполняются в виде кубиков, имеющих одинаковые размеры, например, с длиной грани 20 мм. При фиксации кубиков материалом стеклянной сферы 8 боковые грани всех кубиков располагаются параллельно. Расположение кубиков 1 — 7 в сфере 8 и ориентация их оптических осей выбраны так, что происходит профилак­тика катастрофических явлений, например землетрясений с осуществлением гармонизации. Кубики смещены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, как это показано на фиг. 1 и фиг. 2. Выходные параметры оптической системы регистрируются с использованием датчика нормированного излучения 10, располагаемого со стороны сферы 8, обратной по отношению к обращенной к карте местности 12. Датчик 10 предпочтительно выполнять в виде малоинерционного, высокочувствительного пленочного элемента, служащего, например, датчиком температуры. Использование лазера 11 позволяет повысить точность измерения сигналов, поступаю­щих с датчика 10. Применение объекта, генерирующего биосигналы, дополнительно способствует нормализации положения в зоне предполагаемой катастрофы. Работа устройства рассматривается при описании заявленного способа предотвращения катастроф.

В соответствии с заявленным способом световое излучение, поступающее от элемента 12, соответст­вующего зоне предполагаемой катастрофы, выполненного, например, в виде полномасштабной карты местности, направляют на оптическую систему, состоящую из стеклянной сферы 8, в которой размещены чувствительные элементы 1 — 7, выполненные из ориентированных кристаллов, расположенных последовательно по направлению воспринимаемого светового излучения. При преобразовании светового излучения в такой оптической системе (см. фиг. 3) происходит выделение максимально нормированной формы светового объема. Нормирование осуществляется при прохождении элемента света через чувствительные элементы 1 — 7, взаимное расположение которых вызывает гармонизацию этого светового объема, что в свою очередь нормализует положение в зоне предполагаемой катастрофы. При этом степень уменьшения катастрофического явления находится в соответст­вии с величиной нормирования светового объема. Сигналы с датчика нормированного излучения 10 после прохождения усилителя 13 передаются в процессорную систему 14, содержащую пакет программ обработки поступающих сигналов. После обработки сигналов на дисплее 5 получают изображение характеристик сигналов. При прогнозировании катастрофического явления активизируется излучатель 16 и в зону предполагаемой катастрофы посылаются дополнительные сигналы, способствующие нормализации положения в этой зоне. Предпочтительно проводить непрерывное сканирование различных участков элемента 12, соответствующего зоне предполагаемой катастрофы, посредством последовательного поглощения излучения, поступающего от элемента 12 на всех чувствительных элементах 1 — 7. Участок зарождения катастрофы при этом определяют по увеличению характеристик излучения этого участка в сравнении с характеристиками излучения других участков. При зарождении катастрофы природного характера, например землетрясения, участок зарождения катастрофы имеет характеристики излучения, на 20 — 28% превышающие характеристики других участков элемента 12. При увеличении характеристик излучения менее чем на 20% катастрофического явления не произойдет, а при увеличении характеристик излучения более чем на 28% можно сделать вывод о развитии катастрофического явления, носящего чрезвычайный характер, при зарождении катастрофы техногенного характера, например, связанного с нарушением технологического цикла ядерного реактора, участок зарождения катастрофы определяют по увеличению характеристик излучения на 10 — 12%. При увеличении характеристик излучения менее чем на 10% катастрофического явления не будет, а при увеличении характеристик излучения более чем на 12% можно ожидать экстремального развития событий.

Приведем примеры осуществления заявленного способа с использованием опытного образца заявленного устройства, содержащего оптическую систему, состоящую из стеклянной сферы, в которой последовательно распределены семь чувствительных элементов, изготовленных из горного хрусталя, выполнен­ных в виде кубиков одинакового размера с длиной грани 20 мм. К последнему по направлению распространения светового излучения кубику через оптическое волокно подключен датчик нормированного излучения, выполненный в виде тонкопленочного датчика температуры. Датчик через усилитель присоединен к входу процессорной системы, выполненный с возможностью ускоренного расчета четырехкратного интегратора.

Пример 1. Исследовалось зарождение катастрофического землетрясения в районе Камчатки. Стеклян­ную сферу 8 с чувствительными элементами 1 — 7 размещали на расстоянии 250 мм от полномасштабной карты Камчатки, при этом датчик нормированного излучения 10 располагался на поверхности сферы 8, противополож­ной той, которая была обращена к карте. Сигналы, поступающие с датчика 10, проходили через усилитель 13 и поступали на процессорную систему 14, где непрерывно обрабатывались, регистрировались и выводились на дисплей 15. Измерения проводились в период, начавшийся в 09 ч 03 мин 26 июня 1999 г. Было спрогнозировано возникновение землетрясения магнитудой 5,1 в районе Камчатки, которое произошло 09 ч 03 мин 03 июля 1999 г., причем занижение магнитуды в результате использования заявленного устройства составило 0,4 балла.

Пример 2. При тех же условиях, что и в предыдущем примере проводилось сканирование элемента 12, соответствующего зоне предполагаемого землетрясения — карте Японии. Было спрогнозировано возникновение землетрясения с магнитудой 6,2, которое произошло 09 ч 03 мин 03 июля 1999 г. Занижение магнитуды в сравне­нии с первоначально спрогнозированной величиной составило 0,8 балла .

Пример 3. В условиях, аналогичных примеру 1, сканировалась карта Аляски. Было спрогнозировано точное время возникновения землетрясения с магнитудой 4,8, которое произошло в 19 ч 26 мин 04 июля 1999 г., причем занижение величины магнитуды составляло 0,5 балла.

Пример 4. В условиях, аналогичных примеру 1, проводили сканирование карты Филиппин. Было спрогнозировано точное время возникновения землетрясения с магнитудой 4,0, которое состоялось в 13 ч 32 мин 04 июля 1999 г., причем занижение магнитуды в результате использования заявленного устройства составляло 0,2 балла. Анализ полученных данных показывает, что во всех случаях получено полное подтверждение прогноз­ной фазы за 7 суток до начала с точным указанием времени начала землетрясения. Величина занижения магнитуды в результате использования заявленного устройства находилась в диапазоне 0,2 — 0,8.

Преимуществами заявленных способа и устройства для его осуществления являются повышение эффективности за счет точного прогнозирования начала возникновения катастрофических явлений, возможность дистанционной нормализации положения в зонах предполагаемых катастроф. Одновременные заявленные спо­соб и устройство для его осуществления имеют в сравнении с известными более широкую область применения, поскольку могут быть использованы для приготовления и предотвращения катастроф как природного, так и техногенного характера при полном соблюдении экологической чистоты при их использовании. Кроме того, снижаются затраты на реализацию способа вследствие простоты операций способа и возможности многократ­ного использования устройства, при помощи которого осуществляется способ.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ предотвращения катастроф, включающий регистрацию и обработку сигналов, характеризующих положение в зоне предполагаемой катастрофы, отличающийся тем, что обрабатывают сигналы светового излучения от элемента, соответствующего зоне предполагаемой катастрофы, при помощи оптической систе­мы, состоящей из чувствительных элементов, выполненных из ориентированных кристаллов, расположен­ных последовательно по направлению воспринимаемого излучения, при этом формируют в ней нормирован­ное излучение для нормализации положения в зоне предполагаемой катастрофы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят непрерывное сканирование различных участков элемента, соответствующего зоне предполагаемой катастрофы, при этом участок зарождения катастрофы определяют по увеличению характеристик излучения, выходящего из оптической системы в сравнении с характеристика­ми излучения других участков.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что участок зарождения катастрофы природного характера определяют по увеличению характеристик излучения, соответствующего этому участку на 20 — 28% в сравнении с харак­теристиками излучения других участков.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что участок зарождения катастрофы техногенного характера определяют по увеличению характеристик излучения, соответствующего этому участку на 10 — 12% в сравнении с харак­теристиками излучения других участков.

5. Устройство для предотвращения катастроф, содержащее преобразователь сигналов, характеризующих положение в зоне предполагаемой катастрофы, систему регистрации сигналов и излучатель, генерирующий сигналы, способствующие нормализации положения в этой зоне, отличающееся тем, что преобразователь сигналов состоит из элемента, соответствующего зоне предполагаемой катастрофы, и оптической системы, содержащей чувствительные элементы, изготовленные из ориентированных кристаллов, расположенных последовательно по направлению воспринимаемого светового излучения, которые выполнены в виде идентичных кубиков, взаимно смещенных и имеющих различную ориентацию оптических осей, при этом соответствующие плоскости кубиков расположены параллельно, стеклянную сферу, в которой размещены кубики, образующие с ней непрерывную прозрачную структуру, и датчик нормированного излучения, соединенный с последним по направлению распространения излучения кубиком посредством оптического волокна, причем датчик подключен к процессорной системе, снабженной пакетом программ обработки сигналов датчика.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что преобразователь сигналов выполнен в виде сочетания оптической системы и карты местности, на которой предполагается возникновение катастрофического землетрясения.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что преобразователь сигналов выполнен в виде сочетания оптической системы и системы телеметрии с монитором, на котором воспроизводится элемент, соответствующий зоне предполагаемой техногенной катастрофы.

8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что пакет программ процессорной системы включает всевозможные параметры зон предполагаемых катастроф.

   Скачать  Патент №2148845_ru

Скачать Протокол испытаний

(54) METHOD FOR PREVENTION OF CATASTROPHES AND DEVICE FOR ITS REALIZATION

Use: for prevention of catastrophes of natural or man-caused nature. Essence: the signals of luminous radiation from the element, which corresponds to the zone of the assumed catastrophe, are processed by means of the optical system, which contains sensors produced, for example, from rock crystal, made in the form of identical cubes, allocated in the direction of spread of radiation and placed in a glass sphere. The last cube by means of an optical fiber is connected with the sensor, which is connected to the processor system through the amplifier. Normalized radiation is formed in the optical system. It is preferable to carry out scanning of different sections of the element, maid, for example, in the form of the map of the area; in this case the zone with the increased characteristics of normalized radiation corresponds to the section of the rise of the catastrophe. Thus, for catastrophes of natural nature the section of the origin of the catastrophe has characteristics, exceeding radiation characteristics of other sections of the element by 20-28%, and for man-caused catastrophes the corresponding increase makes 10-12%. Technical result is the increase of the effectiveness with the simultaneous expansion of the field of application of the declared method and device.

DESCRIPTION OF THE INVENTION

The invention can be used for prevention of various catastrophic phenomena both of natural nature, such as, for example, catastrophic earthquakes, and man caused catastrophic phenomena, in particular at production facilities.

The closest based on the  technical essence to the declared one is the method of prevention of catastrophe of natural origin, that is an earthquake, by means of registration and processing of signals, which characterize the situation in the zone of the assumed catastrophe (see  of the USSR No 1030496, cl. E of 02 D 27/34, 1983). Vibration signals in the form of fluctuations of the Earth’s crust, which emanate from the focus of the earthquake, are processed in accordance with this method by means of the grid of seismic receivers by receiving electrical signals. The received electrical signals are transformed in the center of collection, registration and information processing into control signals, which are delivered to the emitters made in the form of vibration sources. Produced or normalizing signals in the form of elastic wave fluctuations are directed to the zone of the seismic center. The damping of the seismic fluctuations is realized with interaction of the high-frequency elastic vibrations, which emanate from the vibration sources, with the low-frequency wave fluctuations from the seismic center.

The disadvantage of the known method is its low effectiveness, since counteraction to a catastrophic earthquake is realized only when it is developed to a sufficient degree; due to this it is necessary to receive in advance a number of prognostic signals in the center of collection, registration and information processing. Furthermore, the known method possesses limited functional capabilities, since it can be used only for prevention of earthquakes and it is unfit for prevention other catastrophic phenomena, for example, of man-caused catastrophes.

The closest based on the technical essence to the declared one is the device for prevention a natural catastrophe, that is an earthquake, which contains converter of signals, which characterize situation in the zone of the assumed catastrophe, the system of registration of the signals and the emitter, which generates signals, which facilitate normalization of the situation in the zone of the assumed catastrophe (see a.s. of the USSR No 838014, cl. E of 02 D 31/08, 1981). Vibration pickup that converts mechanical fluctuations, which appear with the earthquake, into electrical signals, the value of which is proportional to the amplitude of the mechanical fluctuations, is used in this device as signal converter. The system of processing of signals consists of preamplifier, the units of generation of basic frequency, the block of automatic phase tracking, in which the useful signal is phase shifted to 180°, and the driver amplifier. The emitter is made in the form vibrocompressor, which generates fluctuations that are in the reversed phase with the fluctuations, appearing with the earthquakes, which contribute to the normalization of the situation in the zone where the earthquake struck.

The disadvantage of the known device is its limited functional possibilities, since it is applicable only when a catastrophic earthquake strikes. Furthermore, the operation of this device entails high expenditures as a result of uncommonly high power consumption, caused by the need of emitting powerful mechanical fluctuations within a rather long period.

The objective of the present invention is the increase in the effectiveness of the method for prevention of catastrophes with simultaneous expansion of the functional capabilities of the declared method and device, used for its realization, and reduction in the expenditures for the realization of the method.

The solution of the indicated problems is ensured by the new methods for prevention of catastrophes by the way of operational forecasting of a nascent catastrophe and production of signals, which normalize the situation in the zone of the assumed catastrophe. The new method for prevention of catastrophes is realized by means of the new device.

In accordance with the invention the method for prevention of catastrophes is realized by means of registration and processing of signals, which characterize the situation in the zone of the assumed catastrophe; in this case the signals of luminous radiation from the element, which corresponds to the zone of the assumed catastrophe, are processed by means of the optical system, which consists of sensing elements, made from the oriented crystals, located consecutively in the direction of the received emission, moreover they form in it normalized emission for normalizing of the situation in the zone of the assumed catastrophe; in this case it is preferable to conduct continuous scanning of different sections of the element, which corresponds to the zone of the assumed catastrophe, determining the section of rise of the catastrophe based on the increase in the radiation characteristics emerging from the optical system, in comparison with the radiation characteristics of other sections; the sections of rise of natural catastrophes should be determined based on the increase of the radiation characteristics, which correspond to this section, by 20 — 28% in the comparison with the radiation characteristics of other sections; the section of rise of a man caused catastrophe should be determined based on the increase of the radiation characteristics, of corresponding to this section, by 10 — 12% in comparison with the radiation characteristics of other sections.

In accordance with the invention the device for prevention of the catastrophes contains

• a converter of signals, which characterize the situation in the zone of the assumed catastrophe,

• the system of registration of signals, and

• the emitter, which generates the signals, which facilitate normalization in this zone, in this case the signal-data converter consists of the element, which corresponds to the zone of the assumed catastrophe, and

• the optical system, which contains sensing elements, produced from the oriented crystals, located consecutively in the direction of the received luminous radiation, which are made in the form of identical cubes, mutually displaced and having different orientation of optical axes; moreover the corresponding planes of the cubes are located in parallel,

• the glass sphere, which contains the cubes; the cubes form a continuous transparent structure with the glass sphere,

• and the sensor of normalized emission, connected by means of the optical fiber with the last, in the direction of emission propagation, cube; in this case the sensor is connected to the processor system, supplied with the program package of processing of the sensor signals;

in this case it is preferable to produce the signal-data converter in the form of combinations of the optical system and the map of the area, where the assumed catastrophic earthquake is to take place; the signal-data converter should be produced in the form of combination of the optical system and the system of telemetry with a monitor, that reproduces the element corresponding to the zone of the assumed man-caused catastrophe; the program package of the processor system should be supplied with all possible parameters of the zones of the assumed catastrophes.

The present invention is based on the developed by the applicant theory of wave synthesis in combination with the formula of general reality (see the Doctor’s of Physics and Mathematics thesis by Grigori Grabovoi, “Research and Analysis of Fundamental Definitions of Optical Systems for Forecast of Earthquakes and Catastrophes of Production Facilities”, Moscow, publishing house of the Russian Academy of Natural sciences, 1999, pp. 9-19). In accordance with the theory of wave synthesis the reality can be considered as periodic intersection of stationary areas with dynamic ones, in this case the synthesis of the dynamic wave with the stationary one takes place in the zones of intersection. In crystals a similar process makes it possible by means of solution of the inverse problem to obtain from the stationary medium in the form of a crystal the dynamic components of wave synthesis, i.e., the phase of time. With the specific three-dimensional arrangement of crystals, normalization of the medium, which is the source of a certain element of light, takes place. Thus, it appears to be possible to normalize the medium, information about which is contained in the element of light. Furthermore, it is possible to determine the time of deviation from the norm after the recourses of the optical system have been exhausted, for example, to determine the time of the earthquake or catastrophe.  The use of the emitter in the form of microprocessor contributes to normalization of the situation in the zone of the assumed catastrophe; normalization of the situation in the zone of the assumed catastrophe is achieved by means of the optical system that receives information from the radiating medium; the optical system consists of oriented crystals, located consecutively in the direction of the received luminous radiation. Either the map of the area or the system of telemetry with the monitor can be used as the radiating medium. With the entering of light from the radiating medium to the sensing elements of the optical system the initial action of normalization of the radiating medium by the first crystal occurs at the moment, when the element of light, emanating from the third crystal, passes through the fourth crystal, and the following action of normalization is accomplished with the passage of the element of light through all crystals. Light is selected as data carrier due to the fact that this will make it possible to visualize and to record the laws of connections, determined by the formula of general reality. The process can be intensified by the use of laser emission. The sensor of normalized emission, made, for example, in the form of the temperature sensor, connected with last sensing element, can be used as the source of obtaining of output information. Registration of the signals, which enter from the sensor, is carried out by means of the processor system, which is connected with the sensor and emitter. The use of the packet of programs in the processor system, which contain all possible parameters of the zones of the assumed catastrophes, makes it possible to increase the effectiveness of the declared device. In the general case the declared method and device make it possible to convert to decrease or to prevention the information in the form of light pulses about the catastrophes both of natural and man-caused nature, in this case prognostication and prevention of all possible catastrophic phenomena can be carried out from any point of space.

The enclosed drawings show: Fig. 1 is the arrangement of sensing elements in the optical system (view in the projection on the plane OX, OZ, where OX is horizontal direction, OZ is vertical direction), Fig. 2 is the arrangement of the sensing elements in the optical system (view in the projection on the plane OX, OY), Fig. 3 is the general view of the device, used for realization of the method for prevention of catastrophes.

The device contains: sensing elements 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7, manufactured in the form of  cubes of the same size, located in glass sphere 8 and forming with it a monolithic transparent system, optical fiber 9 that connects the last sensing element with the sensor of normalized emission 10, laser 11, element 12, which corresponds to the zone of the assumed catastrophe, manufactured, for example, in the form of the area map, amplifier of signals 13, which enter from the sensor, established at the entrance of processor system 14, supplied with the package of programs of signals processing, that enter from the sensor, that is connected to display 15 and to the emitter of signals 16, which facilitate normalization of the situation in the zone of the assumed catastrophe, and object 17, which generates bio-signals.

The number of sensing elements in the optical system can be chosen equal to 7, 14 and the like. Sensing elements 1- 7 are made from crystals, for example from rock crystal or diamonds, and are made in the form cubes of the same size, for example, with the length of the cube face 20 mm. During fixation of the cubes by the material of glass sphere 8 lateral faces of all cubes are located in parallel. The arrangement of cubes 1-7 in sphere 8 and orientation of their optical axes are selected so that the prevention of catastrophic phenomena occurs, for example of earthquakes, with realization of harmonization. The Cubes are shifted in two mutually perpendicular planes as shown in Fig.1 and Fig.2. The output parameters of the optical system are recorded with the use of sensor of normalized emission 10, located from the side of sphere 8, reverse in relation to the inverted to the map area 12. It is preferable to manufacture Sensor 10  in the form of low-inertia, highly sensitive film element, which is used, for example, as a temperature sensor. The use of laser 11 makes it possible to increase the accuracy of the measurement of the signals, entering from sensor 10. Application of the object, which generates bio-signals, additionally contributes to normalization of the situation in the zone of the assumed catastrophe. The work of the device is considered with the description of the declared methods for prevention of catastrophes.

In accordance with the declared method the luminous radiation emanating from element 12 that corresponds to the zone of the assumed catastrophe, manufactured, for example, in the form full-scale map area, is directed to the optical system, which consists of glass sphere 8 with sensing elements 1-7 inside of it; the sensing elements are made from the oriented crystals, located consecutively in the direction of the received luminous radiation. With the conversion of the luminous radiation in such optical system (see Fig. 3) isolation of a maximally normalized form of light volume occurs. Normalization is achieved with the passage of the element of light through sensing elements 1-7; mutual arrangement of sensing elements 1-7 causes harmonization of this light volume that in turn normalizes the situation in the zone of the assumed catastrophe. In this case the degree of decrease of catastrophic phenomenon corresponds to the value of the normalized light volume. Signals from the sensor of normalized radiation 10 after the passage through amplifier 13 are transferred to processor system 14, which contains the package of the programs of processing of the entering signals. After processing of the signals the image of characteristics of the signals is received in display 5. When a catastrophic phenomenon is being forecast, emitter 16 is activated, and additional signals, which facilitate normalization of the situation in this zone, are sent into the zone of the assumed catastrophe.

It is preferable to conduct continuous scanning of different sections of element 12, which corresponds to the zone of the assumed catastrophe, by means of sequential radiation absorption, which comes from element 12 at all sensing elements 1-7. The section of rise of a catastrophe in this case is determined by an increase of radiation characteristics of this section in comparison with the radiation characteristics of other sections. When a natural catastrophe is rising, for example an earthquake, the section of origin of the catastrophe has radiation characteristics that exceeding by 20- 28% the characteristics of other sections of element 12. If characteristics of radiation increase by less than 20% no catastrophic phenomenon  will occur, and if characteristics of radiation  increase by more than 28% a conclusion about development of a catastrophic phenomenon of extraordinary nature can be made; in case of rising of a man-caused catastrophe, for example, connected with upsets of technological cycle of a nuclear reactor, the section of the origin of the catastrophe is determined based on the increase in the radiation characteristics by 10-12%. If the characteristics of radiation increase by less than 10% no catastrophic phenomenon will take place, with the increase in the radiation characteristics, while with the increase in the radiation characteristics by more than 12%, an extreme course of events can be expected.

Examples of realization of the declared method with the use of a pre-production model of the declared device are given below. The device contains the optical system, which consists of the glass sphere with seven sensing elements consecutively located inside of it. The sensing elements are manufactured from the rock crystal in the form of cubes of the same size with the length of a face 20 mm. The sensor of normalized radiation is connected through the optical fiber to the last, according to the direction of propagation of luminous radiation, cube.  The sensor of normalized radiation is made in the form of a thin-film temperature sensor. The sensor through the amplifier is connected to the entrance of the processor system, manufactured with the means of accelerated calculation of fourfold integrator.

Example 1. The rise of a catastrophic earthquake in Kamchatka region was examined. Glass sphere 8 with sensing elements 1-7 was placed at a distance of 250 mm from the full-scale map of Kamchatka, in this case the sensor of normalized radiation 10 was located on the surface of sphere 8, reverse to that, which was inverted to the map. The signals, entering from sensor 10, passed through amplifier 13 and entered processor system 14, where they were continuously processed, recorded and derived to display 15. The measurements were carried out within the period, starting at 09: 03 AM, June 26, 1999.  An earthquake measuring 5.1 in Kamchatka region was forecast. The earthquake struck at 09:03 on July 03, 1999. In this case the decrease of the magnitude due to the use of the declared device was 0.4.

Example 2. Under the same conditions as in the previous example scanning of element 12 was conducted. Element 12 corresponded to the zone of the assumed earthquake, to the map of Japan. A struck of an earthquake measuring 6.2 was forecast.  The earthquake struck at 09: 03 AM on July 03, 1999. The decrease of the magnitude in comparison with the initially forecast value made 0.8.

Example 3. The map of Alaska was scanned under conditions similar to those of example 1. Precise time of an earthquake measuring 4.8 was forecast. The earthquake struck at 19: 26 on July 04, 1999.  In this case the decrease of the magnitude was 0.5.

Example 4. Under conditions similar to those given in example 1, scanning of the map of Philippines was conducted. The precise time of the earthquake measuring 4.0 was forecast. The earthquake struck at 13: 32 on July 04, 1999. The decrease of the magnitude due to the use of the declared device made 0.2.

The analysis of the received data shows that in all cases complete confirmation of the forecast phase, 7 days prior to the beginning, with the precise indication of the time of the beginning of the earthquake was received. The value of decrease of the magnitude due to the use of the declared device was within the range of 0.2 – 0.8.

The advantages of the declared method and the device for its realization are the increase in the effectiveness due to the precise forecast of the beginning of catastrophic phenomena, and possibility of remote normalization of the situation in the zones of the assumed catastrophes. Simultaneously declared method and the device for its realization have a wider field of application in comparison with the known ones, since they can be used for preparation and prevention of catastrophes both of natural and man-caused nature while complete ecological cleanliness will be observed with their use. Furthermore expenditures for realization of the method are reduced as a result of simplicity of the operations of the method and possibility of repeated use of the device, used for the realization of the method.

FORMULA OF THE INVENTION

1. Method for prevention of catastrophes, which includes registration and processing of signals, that characterize the situation in the zone of the assumed catastrophe; differs in its characteristic that is processing of the signals of luminous radiation from the element, which corresponds to the zone of the assumed catastrophe, by means of the optical system, which consists of sensing elements, made from the oriented crystals and located consecutively in the direction of the received emission, at the same time they form in the optical system normalized radiation for normalizing of the situation in the zone of the assumed catastrophe.

2. Method on p.1, which is characterized by the fact that continuous scanning of different sections of the element, which corresponds to the zone of the assumed catastrophe is conducted; in this case the section of rise of the catastrophe is determined by the increase of characteristics of radiation, which emerges from the optical system in comparison with characteristics of radiation from other sections.

3. Method on p.2, which is characterized by the fact that the section of rise of a natural catastrophe is determined by the increase of radiation characteristics, which correspond to this section and differ from radiation characteristics of other sections by 20-28%.

4. Method on p.2, which is characterized by the fact that the section of rise of a man-caused catastrophe is determined by the increase of radiation characteristics in this section that differs from radiation characteristics of other sections by 10-12%.

5. The device for prevention of catastrophes, which contains signal-data converter, characterizing the situation in the zone of the assumed catastrophe, the system of the registration of signals and the emitter, which generates the signals, facilitating normalization of the situation in this zone, that is characterized by the fact that the converter of signals consists of the element, that corresponds to the zone of the assumed catastrophe, and of the optical system, which contains sensing elements, manufactured from oriented crystals, located consecutively in the direction of received luminous radiation, the crystals are made in the form of identical cubes, mutually displaced, and having different orientation of optical axes with the corresponding planes of the cubes located in parallel; a glass sphere which contains the cubes, which form together with the sphere a continuous transparent structure; and the sensor of normalized radiation connected with the cube, last according to the direction of propagation of emission, by means of the optical fiber; moreover the sensor is connected to the processor system, supplied with the package of programs of processing of the sensor signals.

6. The device according to p.5, is characterized by the fact that the signal-data converter is manufactured in the form of combination of the optical system and the map of the area where a catastrophic earthquake is supposed to strike.

7. The device according to p.5 is characterized by the fact that the signal-data converter is manufactured in the form combination of the optical system and the system of telemetry with the monitor, which displays the element, which corresponds to the zone of the assumed man-caused catastrophe.

8. The device according to p.5 is characterized by the fact that the package of programs of the processor system includes all possible parameters of the zones of the assumed catastrophes.

   Download  Patent №2148845_en

(54) MÉTHODE DE PRÉVENTION DES CATASTROPHES ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN ŒUVRE

Utilisation : pour éviter les catastrophes naturelles ou celles causées par l’homme. Essence : des signaux lumineux venant d’un élément correspondant à la zone d’occurrence de la catastrophe présumée sont traités à l’aide d’un système optique composé d’éléments sensibles en cristal, par exemple, en cristal de roche, réalisés sous forme de cubes identiques répartis le long de la direction de propagation du rayonnement et placés dans une sphère en verre. Le dernier cube est connecté à l’aide d’une fibre optique à un capteur, qui à son tour est connecté à un système de processeurs via un amplificateur. Un rayonnement normalisé se forme dans le système optique. Il est préférable de procéder au scannage de différentes zones de cet élément réalisé, par exemple, sous la forme d’une carte de la zone. L’origine de la catastrophe correspond à la zone qui présente une augmentation des caractéristiques du rayonnement normalisé. Ainsi, pour les catastrophes naturelles, les caractéristiques du rayonnement de la zone qui correspond à l’origine de la catastrophe sont de 20 à 28 % supérieures à celles des autres zones de l’élément. Pour les catastrophes d’origine humaine, la différence correspondante est de 10 à 12 %. Résultat technique : amélioration de l’efficacité et élargissement du champ d’application de la méthode et du dispositif susmentionnés.
DESCRIPTION DE L’INVENTION
Cette invention peut être utilisée pour prévenir diverses catastrophes naturelles comme, par exemple, des tremblements de terre, et des catastrophes d’origine humaine, en particulier sur les sites industriels.
De par son essence technique, cette invention est très proche du procédé de prévention des catastrophes naturelles, telles que les tremblements de terre, qui est réalisé grâce à l’enregistrement et le traitement des signaux qui caractérisent la situation dans la zone d’occurrence de la catastrophe présumée (voir.a.s.URSS N1030496, cl.E02 D27/34,1983). Conformément à ce procédé prisé, des signaux vibratoires sous forme de vibrations de la croûte terrestre émanant de l’épicentre du tremblement de terre sont traités à l’aide d’une grille de récepteurs sismiques. Des signaux électriques en résultent. Ces signaux électriques sont convertis en signaux de commande dans le centre pour la collecte, l’enregistrement et le traitement des informations, puis sont envoyés aux émetteurs, lesquels se présentent sous forme de sources de vibrations. Les signaux générés ou normalisateurs sont dirigés vers la zone qui correspond au foyer du tremblement de terre sous forme de vibrations d’ondes élastiques. La suppression des vibrations sismiques est réalisée par l’interaction entre les vibrations élastiques à haute fréquence émanant de sources de vibrations et les vibrations d’ondes à basse fréquence provenant de l’épicentre du tremblement de terre.
L’inconvénient de ce procédé est sa faible efficacité, car un tremblement de terre ne peut être contrecarré que lorsqu’il a déjà atteint un degré suffisant de développement, à la suite de quoi il est nécessaire d’obtenir d’abord un certain nombre de signaux pronostiques au centre pour la collecte, l’enregistrement et le traitement des informations. De plus, ce procédé présente des fonctionnalités limitées, car il ne peut être utilisé que pour prévenir les tremblements de terre et n’est pas adapté pour prévenir d’autres événements catastrophiques, tels que les catastrophes d’origine humaine.
De par son essence technique, cette invention est très proche du dispositif de prévention des catastrophes naturelles, telles que les tremblements de terre, composé d’un convertisseur de signaux caractérisant la situation dans la zone d’occurrence de la catastrophe présumée, d’un système d’enregistrement des signaux et d’un émetteur qui génère des signaux qui favorisent la normalisation de la situation dans la zone d’occurrence de la catastrophe présumée (voir.a.s.URSS N 838014,cl.E 02 D 31/08,1981). Dans ce dispositif prisé, un capteur de vibrations est utilisé comme convertisseur de signaux. Ce capteur convertit les vibrations mécaniques qui se produisent lors d’un tremblement de terre en signaux électriques dont l’amplitude est proportionnelle à celle des vibrations mécaniques. Le système de traitement des signaux est composé d’un préamplificateur, d’unités d’extraction de fréquence fondamentale, d’une unité de suivi de phase automatique dans laquelle le signal utile est déphasé de 180°, et d’un amplificateur de puissance. L’émetteur est réalisé sous forme d’un compresseur de vibrations qui génère des vibrations en antiphase avec les vibrations qui se produisent lors d’un tremblement de terre, favorisant la normalisation de la situation dans la zone d’occurrence d’un tremblement de terre. L’inconvénient de ce dispositif est qu’il présente des fonctionnalités limitées, car il ne peut être utilisé qu’en cas d’occurrence de tremblement d terre. De plus, ce dispositif a des coûts élevés d’exploitation dus à une consommation d’énergie anormalement élévée qui s’explique par la nécessité d’émettre de puissantes vibrations mécaniques pendant une durée suffisamment longue.
L’objectif de la présente invention est d’augmenter l’efficacité du procédé de prévention des catastrophes, tout en améliorant les fonctionnalités de la méthode susmentionnée et du dispositif pour sa mise en œuvre et en réduisant son coût d’exploitation.
Une toute nouvelle méthode de prévention des catastrophes apporte la solution à ces problèmes. Cette méthode prédit rapidement une catastrophe naissante et génère des signaux qui normalisent la situation dans la zone d’occurrence de la catastrophe présumée. Cela est mis en œuvre grâce à un nouveau dispositif.
L’invention concerne la prévention des catastrophes grâce à l’enregistrement et le traitement des signaux caractérisant la situation dans la zone d’occurrence de la catastrophe présumée. Le dispositif traitent les signaux lumineux venant de l’élément correspondant à la zone d’occurrence de la catastrophe présumée à l’aide d’un système optique constitué d’éléments sensibles en cristaux orientés, disposés en série dans la direction du rayonnement perçu. Un rayonnement normalisé se forme dans le système optique pour normaliser la situation dans la zone d’occurrence de la catastrophe présumée. Il est préférable de procéder au scannage continu des différentes parties de l’élément correspondant à la zone de la catastrophe présumée afin de déterminer le foyer de la catastrophe. Il correspond à la zone dont les caractéristiques du rayonnement venant du système optique sont plus élevées en comparaison à celles d’autres zones de l’élément. Ainsi, pour les catastrophes naturelles, les caractéristique du rayonnement de la zone qui correspond à l’origine de la catastrophe sont de 20 à 28 % supérieures à celles des autres zones de l’élément. Pour les catastrophes d’origine humaine, la différence correspondante est de 10 à 12 %. (dessin)
L’invention est un dispositif de prévention des catastrophes composé d’un convertisseur de signaux caractérisant la situation dans la zone d’occurrence de la catastrophe présumée, d’un système d’enregistrement de signaux et d’un émetteur qui génère des signaux qui favorisent la normalisation de la situation dans cette zone. Le convertisseur de signaux est constitué d’un élément correspondant à la zone d’occurrence de la catastrophe présumée et d’un système optique. Le système optique est composé des éléments sensibles, d’une sphère de verre et d’un capteur de rayonnement normalisé. Les éléments sensibles sont faits en cristaux orientés, disposés en série dans la direction du rayonnement lumineux perçu. Ils se présentent sous forme de cubes identiques ayant des axes optiques d’orientation variée. Les plans des cubes sont parallèles. Les cubes sont placés dans la sphère de verre, avec laquelle ils forment une structure transparente continue. Le capteur de rayonnement normalisé est connecté au dernier cube dans la direction de propagation du rayonnement à l’aide d’une fibre optique, et à un système de processeurs équipé d’une suite logicielle de traitement des signaux du capteur. Il est préférable que le convertisseur de signaux soit réalisé sous forme de la combinaison d’un système optique et d’une carte de la zone d’occurrence du tremblement de terre présumée ; ou de la combinaison d’un système optique et d’un système de télémétrie équipé d’un moniteur sur lequel s’affiche l’élément correspondant à la zone d’occurrence de la catastrophe d’origine humaine présumée. Tous les paramètres possibles des zones d’occurrence de catastrophes présumées doivent être renseignés dans la suite logicielle du système de processeurs.
La présente invention resulte de la combinaison de la théorie de la synthèse des ondes, développée par l’inventeur, et de la formule de réalité générale (voir la thèse de doctorat en sciences physiques et mathématiques de G.P. Grabovoï, « Recherche et analyse des définitions fondamentales des systèmes optiques pour prédire les tremblements de terre et les catastrophes industrielles », M., Maison d’édition de l’Académie russe des sciences naturelles, 1999, pp. 9-19). La théorie de la synthèse des ondes prévoit que la réalité peut être considérée comme une intersection périodique entre les zones stationnaires et les zones dynamiques. La synthèse d’une onde dynamique avec une onde stationnaire se produisant dans les zones d’intersection. Dans les cristaux, un procédé similaire permet, en remédiant au problème inverse, d’obtenir des composantes dynamiques de synthèse d’ondes, c’est à dire une phase du temps, à partir d’un milieu stationnaire sous la forme d’un cristal. Quand les cristaux sont disposés d’une certaine manière dans l’espace, le milieu source d’un certain élément de lumière est normalisé. Ainsi, il devient possible de normaliser l’environnement, dont l’élément lumineux présente les informations. De plus, après l’épuisement des ressources du système optique, déterminer le temps de déviation par rapport à la norme devient possible. On peut, par exemple, déterminer l’heure d’un tremblement de terre ou d’une catastrophe d’origine humaine. La normalisation de la situation dans la zone d’occurrence de la catastrophe présumée est facilitée par l’utilisation d’un émetteur, qui se présente sous la forme d’un microprocesseur. Cette normalisation est réalisée à l’aide d’un système optique où les informations provenant d’un environnement source de rayonnement parviennent. Ce système optique est constitué de cristaux orientés disposés en série dans la direction du rayonnement lumineux perçu. Une carte de la zone ou un système de télémétrie équipé d’un moniteur peut être utilisé comme environnement source de rayonnement. Lorsque la lumière venant de l’environnement source de rayonnement pénètre dans les éléments sensibles du système optique, l’action de normalisation initiale de cet environnement par le premier cristal se produit au moment où l’élément lumineux émanant du troisième cristal traverse le quatrième cristal, et l’action de normalisation suivante  est effectuée lorsque l’élément lumineux traverse tous les cristaux. C’est la lumière qui a été choisie comme vecteur d’information parce qu’elle permet de visualiser et d’enregistrer les lois des relations établies par la formule de la réalité générale. Le processus peut être amélioré en utilisant un rayonnement laser. Un capteur de rayonnement normalisé réalisé, par exemple, sous la forme d’un capteur de température connecté au dernier élément sensible, peut être utilisé comme source d’obtention des données de sortie. Les signaux provenant du capteur sont enregistrés à l’aide du système de processeurs auquel le capteur et l’émetteur sont connectés. L’utilisation dans le système de processeurs d’une suite logicielle contenant tous les paramètres possibles des zones d’occurrence de catastrophes présumées permet d’augmenter l’efficacité du dispositif. De manière générale, la méthode et le dispositif ici présentés permettent de transformer l’information sous forme d’impulsions lumineuses afin de réduire l’impact ou de prévenir des catastrophes naturelles ainsi que d’origine humaine. La prévision et la prévention de toutes sortes de catastrophes pouvant être effectuées depuis n’importe quel point de l’espace.
Les dessins annexés montrent : Fig. 1 — disposition des éléments sensibles dans le système optique (vue en projection sur le plan OX, OZ, où OX est la direction horizontale, OZ la direction verticale) ; Fig. 2 — disposition des éléments sensibles dans le système optique (vue en projection sur le plan OX, OY) ; Fig. 3 — vue générale du dispositif utilisé pour mettre en œuvre la méthode de prévention des catastrophes.
Le dispositif est composé : des éléments sensibles 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7, réalisés sous forme de cubes de mêmes dimensions, disposés dans une sphère de verre 8 et formant ensemble un système transparent monolithique ; d’une fibre optique 9 reliant le dernier élément sensible au capteur de rayonnement normalisé 10 ; d’un laser 11 ; d’un élément 12 correspondant à la zone d’occurrence de la catastrophe présumée, réalisé, par exemple, sous la forme d’une carte de la zone ; d’un amplificateur 13 des signaux provenant du capteur installé à l’entrée du système de processeurs 14 équipé d’une suite logicielle de traitement des signaux du capteur et connecté à l’écran 15 et à l’émetteur 16 des signaux qui favorisent la normalisation de la situation dans la zone d’occurrence de la catastrophe présumée ; et d’un objet 17 générant des signaux biologiques.
Les éléments sensibles dans le système optique peuvent être au nombre de 7, 14, etc. Les éléments de sensibles 1 à 7 sont faits de cristaux, par exemple de cristal de roche, ou de diamants, et sont réalisés sous la forme de cubes de mêmes dimensions, par exemple, de facette d’une longueur de 20 mm. Lorsque les cubes sont fixés dans la sphère de verre 8, les faces latérales de tous les cubes sont parallèles. Les cubes 1 à 7 sont disposés dans la sphère 8 et leurs axes optiques sont orientés de manière à éviter les catastrophes, tels que les tremblements de terre. Les cubes sont disposés sur deux plans perpendiculaires, comme le montrent les Fig. 1 et Fig. 2. Les paramètres de sortie du système optique sont enregistrés à l’aide du capteur de rayonnement normalisé 10, situé du côté de la sphère 8 à l’opposé de celui qui fait face à la carte de la zone 12. Il préférable que le capteur 10 soit réalisé sous la forme d’un élément de film à faible inertie et haute sensibilité qui sert, par exemple, de capteur de température. L’utilisation du laser 11 permet d’augmenter la précision de mesure des signaux provenant du capteur 10. L’utilisation d’un objet générant des signaux biologiques favorise en outre la normalisation de la situation dans la zone d’occurrence de la catastrophe présumée. Ce dispositif fonctionne selon la description de la méthode présentée de prévention des catastrophes.
Conformément à cette méthode, le rayonnement lumineux provenant de l’élément 12 qui correspond à la zone d’occurrence de la catastrophe présumée, réalisé, par exemple, sous la forme d’une carte à grande échelle de la zone, est dirigé vers le système optique constitué de la sphère de verre 8 dans laquelle sont placés les éléments sensibles 1 à 7 faits de cristaux orientés et disposés en série dans la direction du rayonnement lumineux perçu. Lors de la transformation du rayonnement lumineux dans un tel système optique (voir la Fig. 3), la forme normalisée maximale du volume lumineux augmente.

La normalisation est effectuée lorsque l’élément lumineux passe à travers les éléments sensibles 1 à 7, dont la disposition des uns par rapport aux autres entraîne l’harmonisation de ce volume lumineux, qui à son tour normalise la situation dans la zone d’occurrence de la catastrophe présumée. Le degré de réduction de l’impact de la catastrophe est conforme à la valeur de la normalisation du volume lumineux. Les signaux provenant du capteur de rayonnement normalisé 10, après avoir traversé l’amplificateur 13, sont transmis au système de traitement 14, qui contient une suite logicielle de traitement des signaux entrants. Après le traitement des signaux, une image des caractéristiques de ces derniers est affichée sur l’écran 5. Lors de la prédiction d’une catastrophe, l’émetteur 16 est activé et des signaux supplémentaires sont envoyés vers la zone d’occurrence de la catastrophe présumée, ce qui favorise la normalisation de la situation dans cette zone. Il est préférable de réaliser un scannage continu de diverses parties de l’élément 12 correspondant à la zone d’occurrence de la catastrophe présumée, au moyen d’absorption successive de rayonnement provenant de l’élément 12 sur tous les éléments sensibles 1 à 7. La zone d’origine de la catastrophe présente des caractéristiques de rayonnement supérieures à celles d’autres zones. S’il s’agit d’une catastrophe naturelle, par exemple, un tremblement de terre, la zone d’origine de la catastrophe présente des caractéristiques de rayonnement qui sont de 20 à 28 % supérieures aux caractéristiques des autres zones de l’élément 12. Si la différence des caractéristiques de rayonnement est de moins de 20 %, la catastrophe ne se produira pas. Si cette différence est de plus de 28 %, on peut en déduire qu’il s’agit d’une catastrophe très puissante qui se développe. Lorsqu’il s’agit d’une catastrophe d’origine humaine qui se développe, par exemple, une catastrophe associée à la perturbation du cycle technologique d’un réacteur nucléaire, la différence des caractéristiques de rayonnement est de 10 à 12 %. Si la différence des caractéristiques de rayonnement est de moins de 10 %, la catastrophe ne se produira pas, et si elle est supérieure à 12 %, on peut s’attendre à une évolution extrême des événements.
Voici des exemples de mise en œuvre de cette méthode en utilisant un prototype du dispositif susmentionné, composé d’un système optique constitué d’une sphère de verre dans laquelle sont disposés sept éléments sensibles en cristal de roche répartis en série, réalisés sous forme de cubes de même dimensions de facette d’une longueur de 20 mm. Un capteur de rayonnement normalisé réalisé sous la forme d’un capteur de température de film mince est connecté au dernier cube dans la direction de propagation du rayonnement lumineux à l’aide d’une fibre optique. Le capteur est connecté via un amplificateur à l’entrée du système de processeurs, avec la possibilité de calcul accéléré d’un intégrateur quadruple.
Exemple 1. L’étude portait sur l’origine d’un tremblement de terre dans la région du Kamtchatka. La sphère de verre 8 avec les éléments sensibles 1 à 7 ont été placés à une distance de 250 mm de la carte à grande échelle du Kamtchatka, tandis que le capteur de rayonnement normalisé 10 était placé à la surface de la sphère 8 à l’opposé de celle qui faisait face à la carte. Les signaux provenant du capteur 10 passaient par l’amplificateur 13 et étaient envoyés dans le système de processeurs 14, où ils étaient traités, enregistrés puis affichés sur l’écran 15. Les mesures ont été effectuées le 26 juin 1999 à partir de 9 h 03. Un tremblement de terre de magnitude 5,1 dans la région du Kamtchatka a été prédit. Il est survenu le 03 juillet 1999 à 9 h 03, mais sa magnitude a été réduite de 0,4 grâce à l’utilisation du dispositif susmentionné.
Exemple 2. Dans les mêmes conditions que dans l’exemple précédent, l’élément 12 a été scanné, il correspondait à la carte de la zone d’occurrence d’un tremblement de terre présumé, à savoir la carte du Japon. Un tremblement de terre de magnitude 6,2 a été prédit. Il s’est produit le 3 juillet 1999 à 9 h 03. Sa magnitude était de 0,8 inférieure à la valeur initialement prévue.
Exemple 3. Dans des conditions similaires à l’exemple 1, une carte de l’Alaska a été scannée. L’heure exacte d’occurrence d’un tremblement de terre de magnitude 4,8 a été prédite. Le tremblement de terre s’est produit le 4 juillet 1999 à 19 h 26, mais sa magnitude a été réduite de 0,5.
Exemple 4. Dans des conditions similaires à l’exemple 1, une carte des Philippines a été scannée. L’heure exacte d’occurrence d’un tremblement de terre de magnitude 4,0 a été prédite. Le tremblement de terre s’est produit le 4 juillet 1999 à 13 h 32, et la réduction de sa magnitude résultant de l’utilisation du dispositif susmentionné était de 0,2. L’analyse des données obtenues montre que dans tous les cas, une confirmation complète de la phase prédite a été obtenue 7 jours avant le début du tremblement de terre avec une indication exacte de l’heure de sa survenue. La réduction de la magnitude à la suite de l’utilisation du dispositif susmentionné était comprise entre 0,2 et 0,8.
Les avantages de la méthode susmentionnée et du dispositif pour sa mise en œuvre sont une plus grande efficacité démontrée par la prédiction précise d’occurrence des catastrophes et la possibilité de normaliser à distance la situation dans les zones d’occurrence de catastrophes présumées. La méthode susmentionnée et le dispositif pour sa mise en œuvre ont un champ d’application plus large que ceux d’autres procédés et dispositifs plus connus, car ils peuvent être utilisés pour la prévention des catastrophes naturelle tout comme d’origine humaine dans le plein respect de l’environnement lors de leur utilisation. De plus, le coût de mise en œuvre de cette méthode est réduit du fait de sa simplicité et de la possibilité d’une utilisation répétée du dispositif avec lequel elle est réalisée.

REVENDICATION DE BREVET
1. Méthode de prévention des catastrophes consistant à l’enregistrement et au traitement de signaux caractérisant la situation dans la zone d’occurrence de la catastrophe présumée. Elle se distingue par fait que les signaux de rayonnement lumineux venant de l’élément correspondant à la zone d’occurrence de la catastrophe présumée sont traités à l’aide d’un système optique, constitué d’éléments sensibles faits de cristaux orientés disposés en série dans la direction du rayonnement perçu. Un rayonnement normalisé étant généré dans le système optique pour normaliser la situation dans la zone d’occurrence de la catastrophe présumée.
2. Selon la méthode décrite au point 1, le scannage continu de différentes sections de l’élément correspondant à la zone d’occurrence de la catastrophe présumée est effectué, pour ainsi déterminer le site d’origine de la catastrophe qui correspond à la zone qui présente une augmentation des caractéristiques du rayonnement venant du système optique par rapport aux caractéristiques du rayonnement d’autres zones.
3. Le résultat du scannage décrit au point 2 est que si l’augmentation des caractéristiques du rayonnement de la zone correspondante est de 20 à 28 % par rapport aux caractéristiques du rayonnement d’autres zones, alors il s’agit d’une catastrophe naturelle qui se développe.
4. Le résultat du scannage décrit au point 2 est que si l’augmentation des caractéristiques du rayonnement de la zone correspondante est de 10 à 12 % par rapport aux caractéristiques du rayonnement d’autres zones, alors il s’agit d’une catastrophe d’origine humaine qui se développe.
5. Dispositif de prévention des catastrophes composé d’un convertisseur de signaux caractérisant la situation dans la zone d’occurrence de la catastrophe présumée, d’un système d’enregistrement des signaux et d’un émetteur qui génère des signaux qui favorisent la normalisation de la situation dans cette zone. Ce dispositif se distingue par son convertisseur de signaux qui est composé d’un élément correspondant à la zone d’occurrence de la catastrophe présumée et par son système optique. Son système optique est composé des éléments sensibles, d’une sphère de verre et d’un capteur de rayonnement normalisé. Les éléments sensibles sont faits en cristaux orientés, disposés en série dans la direction du rayonnement lumineux perçu. Ils se présentent sous forme de cubes identiques ayant des axes optiques d’orientation variée. Les plans des cubes sont parallèles. Les cubes sont placés dans la sphère de verre, avec laquelle ils forment une structure transparente continue. Le capteur de rayonnement normalisé est connecté au dernier cube dans la direction de propagation du rayonnement à l’aide d’une fibre optique, et à un système de processeurs équipé d’une suite logicielle de traitement des signaux du capteur.
6. Le dispositif décrit au point 5 est caractérisé par le fait que le convertisseur de signaux est réalisé sous forme de la combinaison d’un système optique et d’une carte de la zone d’occurrence du tremblement de terre présumée.
7. Le dispositif décrit au point 5 est caractérisé par le fait que le convertisseur de signaux est réalisé sous forme de la combinaison d’un système optique et d’un système de télémétrie équipé d’un moniteur sur lequel s’affiche l’élément correspondant à la zone de l’occurrence de la catastrophe d’origine humaine présumée.

8. Le dispositif décrit au point 5 est caractérisé par le fait la suite logicielle du système de processeurs contient tous les paramètres possibles des zones d’occurrence de catastrophes présumées.

Система передачи информации

Патент №2163419

(54) СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах беспроводной передачи информации. Технический результат состоит в повышении эксплуатационной надежности системы при одновременном повышении ее помехоустойчивости. В предлагаемой системе передатчик сигналов содержит воспринимающий блок, состоящий из чувствительных элементов сферической формы, изготовленных из стекла, которые при помощи клеевых соединений жестко закреплены на опорном элементе, и установленный на нем сферический модуль, выполненный в виде стеклянной сферы, в которой зафиксированы чувствительные элементы, выполненные в виде идентичных кубиков, изготовленных из кристалла. Приемник сигналов дистанционирован от передатчика и содержит подобные соответствующим элементам воспринимающий блок и дистанционированный от него сферический модуль, который снабжен устройством преобразования излучения в выходные сигналы. Диаметры всех чувствительных элементов, входящих в состав какого-либо воспринимаю­щего блока, должны различаться, например постепенно увеличиваться. При передаче информации оператор активирует чувствительные элементы передатчика сигналов. Затем практически мгновенно излучение активации воспроизводится в чувствительных элементах приемника сигналов и нормируется чувствительными элементами сферического модуля. Выходящее нормированное излучение преобразуется датчиком в электрические сигналы и после обработки в процессоре переданная информация поступает в регистрирующее устройство.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области техники связи и может быть использовано в системах передачи информации, в которых применяется беспроводная связь между передатчиком и приемником информации, преимущественно при передаче информации на значительные (тысячи километров) расстояния.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой является система передачи информации, содержащая передающий блок, включающий опорный элемент, на котором жестко закреплены передатчики сигналов, и дистанционированный от него приемный блок, состоящий из опорного элемента с жестко закреплен­ными на нем приемниками сигналов и устройства, преобразующего излучение в выходные сигналы (см. патент РФ N 2111617, кл. H 04 B 10/00). В известной системе в качестве каналов связи между передатчиком и приемником сигналов используются лазерные лучи. Каждый передатчик сигналов выполнен в виде лазерного генератора с устройством модуляции лазерного пучка сигналом данных, соединенным с источником сигналов данных. Каждый приемник сигналов выполнен в виде фотоприемного устройства и устройства, преобразующего воспринимаемое лазерное модулированное излучение в электрические сигналы данных.

Недостатком известной системы передачи данных является ее низкая эксплуатационная надежность, обусловленная сложностью конструкции системы, в состав которой входят большое количество сложных передатчиков и приемников сигналов с многофункциональными связями и сложные системы прецизиозного наведения с подвижными элементами. В известной системе при передаче информации между расположенными на значительных расстояниях друг от друга передатчиком и приемником сигналов, например при передаче информации на тысячи километров с использованием космического аппарата с ретранслятором, задержка передачи информации может составлять десятые доли секунды. Известная система имеет недостаточно высокую помехоустойчивость, так как при возникновении на линии лазерной связи какой-либо преграды возникают помехи в работе системы или срыв передаваемых сигналов.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности системы передачи информации при одновременном обеспечении передачи информации без задержек и повышении помехоустойчивости системы. Решение указанной задачи обеспечивается новой системой передачи информации, состоящей из передатчика сигналов и дистанционированного от него приемника сигналов, каждый из которых содержит воспринимающий блок, выполненный в виде чувствительных элементов сферической формы, имеющих различные диаметры и жестко закрепленных на поверхности опорного элемента, и сферический модуль, выполненный в виде стеклянной сферы, в которой зафиксированы распределенные в одном направлении и смещенные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях чувствительные элементы, выполненные в виде идентичных кубиков, изготовленных из кристалла, причем элементы передатчика подобны элементам приемника сигналов, сферический модуль передатчика сигналов расположен на поверхности опорного элемента, сферический модуль приемника сигналов дистанционирован от его воспринимающего блока и снабжен устройством преобразования излучения в выходные сигналы.

При этом предпочтительно чувствительные элементы сферической формы равномерно распределять по поверхности опорного элемента и центры этих элементов размещать в параллельных плоскостях, на поверхности опорного элемента передатчика сигналов вблизи каждого чувствительного элемента сферической формы выполнять изображение определенной буквы всех букв алфавита или изображение определенной цифры всего ряда натуральных чисел, или изображение определенного символа, чувствительные элементы сферической формы располагать на поверхности опорного элемента в виде одинаковых рядов, чувствительные элементы сферической формы выполнять с постепенно увеличивающимися диаметрами, устройство преобразования излучения в выходные сигналы выполнять в виде датчика, соединенного посредством оптического волокна с кубиком сферического модуля, который наиболее удален от воспринимающего блока приемника излучения, датчик соединять с усилителем, к выходу которого подключен процессор.

В основу настоящего изобретения положен установленный автором принцип подобия, который базируется на разработанной автором теории волнового синтеза в сочетании с формулой общей реальности (см. Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук, Г.П. Грабовой, «Исследование и анализ фундаментальных определений оптических систем для прогноза землетрясений и катастроф производственного характера», М., Из-во РАЕН, 1999, с. 9-19)

В соответствии с теорией волнового синтеза реальность можно рассматривать как периодическое пересечение стационарных областей с динамическими, при этом в зонах пересечения возникает синтез динамической волны со стационарной. Любое явление реальности можно определить в виде оптических систем, и поскольку восприятие человека осуществляется образами-элементами света, содержащими информацию, то при передаче информации на первом этапе от генерирующего передаваемую информацию человека к воспринимающему информацию оптическому чувствительному элементу человека можно рассматривать как своеобразную передающую оптическую систему. Передаваемая информация, генерируемая мыслями оператора-человека, воспринимается оптическим чувствительным элементом, на который оператор направляет генери­руемую мысль.

Известны различные оптические устройства, например аппарат «Камера-3000», позволяющая фиксиро­вать изменение ауры человека (см. Комков В.Н. «Сенсоры биополя и ауры». «Электронная техника, серия 3, Микроэлектроника», 1999. вып. 1(153), с. 23). Поскольку мысль составляет часть ауры, то и она может быть передана в виде элемента «слабой» оптической системы. Предпочтительно воспринимающий информацию чувствительный элемент выполнять в виде сферы, так как именно сферическая форма чувствительного элемента способствует максимальной активации чувствительного элемента за счет внутреннего отражения. Излучение активируемых чувствительных элементов сферической формы является световым, при этом каждому оператору, передающему информацию, будут соответствовать индивидуальные характеристики этого излучения, что определяет высокую помехозащищенность заявленной системы. Обеспечение индивидуальной активации чувствительных элементов сферической формы достигается за счет использования набора таких элементов, имеющих различные диаметры, чем определяется различие излучения, испускаемого разными элементами. Предпочтительно использовать набор чувствительных элементов сферической формы, диаметры которых постепенно увеличиваются. Количество чувствительных элементов сферической формы в наборе может быть различным. Предпочтительно количество элементов в наборе выбирать равным сумме букв, входящих в состав алфавита, и сумме цифр, входящих в состав натурального ряда чисел.

Все чувствительные элементы сферической формы, входящие в состав набора таких элементов, жестко крепятся к поверхности опорного элемента, выполняемого, например, в виде пластины. Опорный элемент с закрепленными на его поверхности чувствительными элементами сферической формы образуют воспринимаю­щий блок. Передатчик и приемник сигналов имеют подобные воспринимающие блоки, что обеспечивает воспроизводство передаваемой информации.

Из теории волнового синтеза и законов квантовой механики следует, что преобразованная в излучение мысль может иметь одновременно два квантовых состояния (см. Г.П. Грабовой «Исследования и анализ фундаментальных определений оптических систем в предотвращении катастроф и прогнозно-ориентированном управлении микропроцессорами», «Электронная техника, серия 3, Микроэлектроника», 1999, вып. 1 (153), с. 10). Одно из этих состояний находится на чувствительном элементе передатчика сигналов, а другое — на подобном ему чувствительном элементе приемника сигналов. Для облегчения работы оператора-человека, генерирующего передаваемую информацию, чувствительные элементы сферической формы предпочтительно равномерно распределять по поверхности опорного элемента и располагать центры чувствительных элементов сферической формы в параллельных плоскостях, а также располагать эти элементы в виде одинаковых рядов.

Кроме того, на поверхности опорного элемента передатчика сигналов вблизи каждого чувствительного элемента сферической формы выполняется изображение соответствующей буквы алфавита, цифры или определенного символа. Наряду с использованием на первом этапе передачи информации посредством чувствительных элементов сферической формы может использоваться и сферический модуль, в котором зафиксированы последовательно расположенные чувствительные элементы, выполненные в виде идентичных кубиков, изготовленных из кристалла. При определенном взаимном расположении кубиков в них будет происходить нормализация излучения, инициируемого мыслью оператора-человека, которое характеризует сочетание определенных букв слова.

На втором этапе передачи информации излучение, испускаемое чувствительным элементом сферической формы, в соответствии с принципом подобия без каких-либо задержек практически мгновенно воспроизводится в подобном чувствительном элементе сферической формы, входящем в состав воспринимающего блока приемника сигналов. Затем излучение поступает на сферический модуль приемника сигналов, который выполнен подобным сферическому модулю передатчика сигналов. Сферический модуль приемника сигналов выполнен в виде стеклянной сферы, в которой зафиксированы распределенные в одном направлении и смещенные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях чувствительные элементы, выполненные в виде идентичных кубиков, изготовленных из кристалла.

После поступления излучения на первый кубик, который наиболее приближен к воспринимающему блоку приемника, начальное нормирование излучения первым кубиком произойдет в момент, когда излучение, исходящее из третьего кубика, проходит четвертый кубик. Следующее действие нормирования осуществляется при прохождении излучения через все кубики. Свет выбран в качестве носителя информации в связи с тем, что это позволяет визуализировать и регистрировать законы связей, устанавливаемых формулой общей реальности. Излучение, испускаемое каким-либо чувствительным элементом сферической формы приемника сигналов, после нормирования в сферическом модуле приемника выходит из кубика, наиболее удаленного от воспринимающего блока приемника, при этом величина выходящего нормированного излучения зависит от диаметра чувствитель­ного элемента сферической формы передатчика сигналов, которому подобен излучающий чувствительный элемент сферической формы приемника сигналов.

Воспринимающий блок и сферический модуль передатчика сигналов выполняются подобными соответ­ствующим элементам приемника сигналов, однако могут иметь различные геометрические размеры. Так, геометрические размеры элементов приемника сигналов могут в 3-5 раз превосходить размеры соответствующих элементов передатчика. В качестве устройства, преобразующего излучение, выходящее из последнего кубика, может использоваться оптический преобразователь, выполненный в виде приемника излучения и микропроцес­сора, преобразующего интенсивность излучения в цифровые данные, или датчик нормированного излучения, соединенный с последним кубиком посредством оптического волокна и подключенный через усилитель электрического сигнала к процессору, имеющему программное управление.

Приложенные чертежи изображают: фиг. 1 — общий вид системы передачи информации (вид в изомет-рии), фиг. 2 — воспринимающий блок (вид спереди), фиг. 3 — отдельный чувствительный элемент сферической формы, жестко закрепленный на опорном элементе.

Заявленная система передачи информации содержит воспринимающий блок приемника сигналов 1, содержащий опорный элемент 2, по поверхности которого равномерно распределены жестко закрепленные на нем чувствительные элементы сферической формы 3; сферический модуль передатчика сигналов 4,содержащий стеклянную сферу 5, в которой зафиксированы чувствительные элементы 6, выполненные в виде идентичных кубиков; воспринимающий блок приемника сигналов 7, который подобен аналогичному блоку передатчика сигналов и также содержит опорный элемент 8 и чувствительные элементы сферической формы 9, жестко закрепленные на нем; сферический модуль приемника сигналов 10, который подобен аналогичному модулю передатчика сигналов и также содержит стеклянную сферу 11, в которой зафиксированы чувствительные элементы 12, выполненные в виде идентичных кубиков; датчик нормированного излучения 13, к которому подключен усилитель 14, присоединенный ко входу процессора 15 с программным управлением, к которому подключены дисплей 16 и регистрирующее устройство 17; при этом каждый чувствительный элемент сферической формы при помощи крепежного элемента 18 жестко зафиксирован на поверхности опорного элемента.

Чувствительные элементы сферической формы 3 и 9 предпочтительно изготавливать из прозрачного материала, например из стекла. Диаметры всех чувствительных элементов, входящих в состав какого-либо воспринимающего блока, например в состав блока приемника сигналов 1, должны различаться между собой, при этом каждый диаметр соответствует определенной букве, цифре или символу. Предпочтительно, чтобы диаметры постепенно увеличивались, например, от 1 до 53 мм. Аналогично должны различаться между собой и диаметры всех чувствительных элементов сферической формы 9, входящие в состав воспринимающего блока приемника сигналов 7. Каждый чувствительный элемент сферической формы жестко крепится к поверхности соответствующего опорного элемента при помощи крепежного элемента 18, например, посредством клеевого соединения. Чувствительные элементы сферической формы предпочтительно располагать на поверхности опорного элемента в виде одинаковых рядов (см. фиг. 2, часть элементов не указана), при этом диаметры элементов постепенно увеличиваются в каждом ряду.

Каждый сферический модуль 4 или 10 (см. фиг. 1) содержит стеклянную сферу.

                  

Например, сферический модуль передатчика сигналов 4 содержит стеклянную сферу 5, в которой зафиксированы распределенные вдоль прямой, перпендикулярной поверхности опорного элемента 2, чувствительные элементы 6, выполненные в виде идентичных кубиков, которые образуют со сферой монолитную систему. Количество кубиков может быть равным 7, 14 и т.п. Обычно используется семь кубиков. Кубики 6 или 12 изготавливаются из кристалла, например из алмаза или горного хрусталя. Последовательно расположенные в сферическом модуле кубики имеют различную ориентацию оптических осей. Грани смежных кубиков расположены параллельно, а сами кубики смещены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Сферический модуль передатчика сигналов 4 предпочтительно располагать в центре опорного элемента 2. Сферический модуль приемника сигналов 10 дистанционирован от воспринимающего блока приемника сигналов 7 предпочтительно на расстояние 200 — 1000 мм. Заявленная система передачи информации работает следующим образом. В качестве оператора (не указан), передающего информацию, выступает человек, генерирующий мысль. В течение 0,1-5 с (время зависит от биоэнергетического поля человека) оператор активирует чувствительные элементы 3 воспринимающего блока передатчика сигналов 1. Поступающие из оптической системы оператора сигналы усиливаются чувствитель­ными элементами сферической формы 3 передатчика сигналов и без каких-либо задержек практически мгновенно воспроизводятся в соответствующих чувствительных элементах 9 приемника сигналов, при этом сигнал, передаваемый каким-либо элементом передатчика 3, воспроизводится подобным элементом 9 приемника в соответствии с принципом подобия. Излучение чувствительных элементов 9 приемника сигналов преобразуется затем чувствительными элементами 12 сферического модуля приемника сигналов 10. Объем передаваемой информации соответствует объему информации, содержащемуся в генерируемом оптическом образе. Например, информация, содержащаяся в считывающем устройстве компакт-диска, после восприятия ее оператором может быть полностью передана на приемник сигналов.

При прохождении излучения через элементы 12, выполненные в виде кубиков, происходит нормирова­ние формы светового объема, определяемое взаимным расположением кубиков. Каждому диаметру чувствитель­ного элемента сферической формы 9 при этом соответствует определенная величина нормированного излучения, выходящего из наиболее удаленного от воспринимающего блока приемника сигналов 8 кубика 12. Нормированное излучение, выходящее из этого кубика, через оптическое волокно передается на датчик нормированного излучения 13, и поступающие с датчика электрические сигналы после прохождения через усилитель 14 поступают на процессор 15 с программным управлением. Обработанные в процессоре 15 сигналы, соответствующие переданной информации, в виде букв, цифр и(или) символов могут быть выведены на дисплей 16 и поступают на устройство регистрации 17, которое может быть снабжено блоками записи и хранения поступающей информации для ее последующей обработки.

Заявленная система передачи в сравнении с известной системой обладает значительно более высокой эксплуатационной надежностью, поскольку конструкция заявленной системы предельно упрощена и отсутст­вуют какие-либо подвижные элементы. Заявленная система в отличие от известной обеспечивает передачу информации на значительные (многие тысячи километров) расстояния без каких-либо задержек. Кроме того, заявленная система имеет более высокую помехоустойчивость, так как находящиеся между ее приемником и передатчиком сигналов преграды не являются помехами для передачи информации.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Система передачи информации, состоящая из передатчика сигналов и дистанцированного от него приемника сигналов, каждый из которых содержит воспринимающий блок, выполненный в виде оптических чувствительных элементов сферической формы, имеющих различные диаметры, и жестко закрепленных на поверхности опорного элемента, и сферический модуль, выполненный в виде стеклянной сферы, в которой зафиксированы распределенные в одном направлении и смещенные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях оптические чувствительные элементы, выполненные в виде идентичных кубиков, изготовленных из кристалла горного хрусталя или алмаза, причем элементы передатчика подобны элементам приемника сигналов, сферический модуль передатчика расположен на поверхности опорного элемента его вос­принимающего блока, а оптические чувствительные элементы передатчика воспринимают генерируемую оператором передаваемую информацию, сферический модуль приемника сигналов дистанцирован от его воспринимающего блока и соединен с устройством преобразования излучения в выходные сигналы.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что оптические чувствительные элементы сферической формы равномерно распределены по поверхности опорного элемента, при этом центры этих элементов расположе­ны в параллельных плоскостях.

3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на поверхности опорного элемента передатчика сигналов вблизи каждого оптического чувствительного элемента сферической формы выполнено изображение определенной буквы всех букв алфавита, или определенной цифры всего ряда натуральных чисел, или определенного символа произвольной формы.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что оптические чувствительные элементы сферической формы расположены на поверхности опорного элемента в виде одинаковых рядов.

5. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что диаметры различных оптических чувствительных элементов сферической формы постепенно увеличиваются.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что поверхность опорного элемента расположена ортогонально направлению, в котором распределены кубики сферического модуля.

Скачать Патент № 2163419_ru

(54) INFORMATION-CARRYING SYSTEM

 The invention relates to communication engineering and can be used in the systems of wireless transmission of information. The technical result includes the increase of serviceability of the system with simultaneous increase of its interference immunity. In the proposed system the transmitter of signals contains a sensing unit, which consists of spherical sensing elements manufactured from glass, which by means of glue connections are rigidly fixed on the supporting element, and installed on it spherical module, manufactured in the form of a glass sphere with sensing elements fixed in it; the sensing elements are produced in the form of identical cubes made of crystal.

The receiver of signals is spaced from the transmitter and contains similar to the equivalent components sensing unit and spherical module spaced from it, which is supplied with the device of conversion of radiation into output signals. The diameters of all sensing elements, which form a part of any sensing unit, must be different, for example, gradually increase. With transmission of information the operator activates the sensing elements of the transmitter of signals. Then practically instantly radiation of activation is reproduced in the sensing elements of the receiver of signals and is normalized by the sensing elements of the spherical module. The outgoing normalized radiation is converted by the sensor into electrical signals and after working in the processor the transmitted information enters the recorder.

DESCRIPTION OF THE INVENTION

The invention relates to the field of communication engineering and can be used in the information-carrying systems, which use wireless connection between the transmitter and the receiver of information, mainly for transmission of information to significant distances (thousands of kilometers).

The closest according to the technical essence to the declared one is information-carrying system, which contains a transmitting block, which includes a supporting element, with rigidly fixed on it transmitters of signals, and spaced from it receiving block, which consists of a supporting element with rigidly fixed on it receivers of signals and a device, which converts radiation into output signals (see patent RF No 2111617, cl. H 04 B 10/00). This system uses laser beams as communication channels between the transmitter and the receiver of signals. Each transmitter of signals is manufactured in the form of a laser generator with the device of modulation of the laser beam by the data signal, connected with the source of the data signals.  Each receiver of signals is manufactured in the form a photo-receiving device and a device, which converts the received laser modulated radiation into electrical data signals.

A disadvantage of this data-transmission system is its low serviceability, caused by complexity of construction of the system that includes a big number of complex transmitters and receiver of signals with multifunctional connections and complex systems of precise guidance with moving elements. When information is transmitted by means of this system between located at a significant distances from one another transmitter and receiver of signals, for example, with the transmission of information to thousands of kilometers with the use of an automatic spacecraft with a re-transmitter, the delay of transmission of information might be tenths of second. This system has insufficient interference immunity, since, as any obstacle appears on the line of laser communication, interferences in the work of the system or disruption of the transferred signals take place.

The objective of this invention is to increase serviceability of the information-carrying system with simultaneous guarantee of transmission of information without delays and an increase of the interference immunity of the system. Achievement of the  indicated objective is ensured by the new information-carrying system, which consists of a transmitter of signals and a receiver of signals spaced from it, with a sensing unit in each of them; the sensing unit is made in the form of sensing elements of spherical form, which have different diameters and are rigidly fixed on the surface of the supporting element; and a spherical module, manufactured in the form of a glass sphere with sensing elements distributed in it in one direction and displaced in two mutually perpendicular planes; the sensing elements are manufactured in the form of identical cubes made of crystal; moreover the elements of the transmitter are similar to the elements of the receiver of signals, the spherical module of the transmitter of signals is located on the surface of the supporting element, the spherical module of the receiver of signals is spaced from its sensing unit and is supplied with the device of conversion of radiation into output signals.

In this case it is preferable to

• distribute evenly the spherical sensing elements on the surface of the supporting element with the centers of these elements placed in parallel planes,

• place the image of a certain letter of all letters of the alphabet, either the image of a certain number of the entire series of natural numbers, or the image of a certain symbol on the surface of the supporting element of the transmitter of signals, close to each spherical sensing element,

• locate on the surface of the supporting element the spherical sensing elements in the form of identical rows,

• manufacture the spherical sensing elements with the gradually increased diameters,

• manufacture the device of conversion of radiation into output signals in the form of a sensor, connected by means of an optical fiber with the cube of the spherical module, which is the outermost from the sensing unit of the radiation detector, 

• connect the sensor with the amplifier with a processor connected to its output.

The present invention is based on the similarity principle determined by the author, which is based on the developed by the author theory of wave synthesis in combination with the formula of general reality (see the Doctor’s of Physics and Mathematics thesis by Grigori Grabovoi, “Research and Analysis of Fundamental Definitions of Optical Systems for Forecast of Earthquakes and Catastrophes of Production Facilities”, Moscow, publishing house of the Russian Academy of Natural sciences, 1999, pp. 9-19)

In accordance with the theory of wave synthesis the reality can be considered as periodic intersection of stationary areas with dynamic ones, in this case the synthesis of the dynamic wave with the stationary one takes place in the zones of intersection. Any phenomenon of reality can be determined in the form optical systems, and since the perception of man is achieved by images-elements of light, which contain information, with the transmission of information at the first stage from man generating transferred information to the optical sensing element receiving information, man can be considered as a peculiar transmitting optical system. The transferred information, generated by the thoughts of the operator-man, is received by the optical sensing element, to which the operator directs generated by him thought.

There are different optical devices, for example, the apparatus “Camera-3000”, which makes it possible to record a change in the aura of man (see Komkov V.N. “Sensory biopolya i aury (The sensors of biofield and aura)”. “Electronic Engineering, series 3, Microelectronics”, 1999. issue 1 (153), p. 23). Since a thought is a part of aura, it can be transmitted in the form an element of a “weak” optical system. It is preferable to make the receiving information sensing element in the form of a sphere, since this is exactly the spherical form of the sensing element that contributes to the maximum activation of the sensing element due to internal reflection. Radiation of the activated sensing elements of the spherical form is light, in this case individual characteristics of this radiation will correspond to each operator who transmits information, and this determines high interference protection of the declared system. The achievement of individual activation of the sensing elements of spherical form is ensured due to use of a set of such elements, which have different diameters that determine the difference in radiation emitted by different elements. It is preferable to use a set of sensing elements of spherical form the diameters of which gradually increase. The number of sensing elements of spherical form in the set might be different. It is preferable to choose the number of elements in the set that is equal to the sum of letters, which form a part of an alphabet, and to the sum of numbers, which form a part of the natural series of numbers.

All spherical sensing elements, included in the set of such elements, are rigidly fixed to the surface of the supporting element that is made, for example, in the form of a plate. The supporting element with fixed on its surface spherical sensing elements form the sensing unit. The transmitter and the receiver of signals have similar sensing units that ensure reproduction of the transferred information.

It follows from the theory of wave synthesis and laws of quantum mechanics that a thought converted into radiation can simultaneously have two quantum states (see “Issledovaniya i analiz fundamentalnykh opredelenii opticheskikh system v predotvraschenii katastroph i prognozno-orientirovannom upravlenii mikroprocessami”  (Grigori Grabovoi “Research and Analysis of Fundamental Definitions of Optical Systems in Prevention of Catastrophes and Forecast Oriented Control of Microprocesses”), “Electronic engineering, series 3, Microelectronics”,  1999, iss. 1 (153), p. 10). One of these states is on the sensing element of the transmitter of signals, and another one is on the similar to it sensing element of the receiver of signals. In order to facilitate the work of operator-man, who generates transferred information, it is preferable to distribute the spherical sensing elements evenly over the surface of the supporting element and to locate the centers of the spherical sensing elements in parallel planes, and also to locate these elements of in the form identical rows.

Furthermore, there is an image of a corresponding letter of the alphabet, number or specific symbol painted on the surface of the supporting element of the transmitter of signals near each spherical sensing element. The spherical module with fixed consecutive sensing elements inside, manufactured in the form of identical cubes made of crystal, can be used, during the first stage, together with the use of transmission of information by means of the spherical sensing elements. Provided that there is a specific mutual arrangement of the cubes, normalization of radiation, initiated by the thought of operator-man, which characterizes the combination of the specific letters of a word, will take place in the cubes.

In the second stage of transmission of information, radiation emitted by a spherical sensing element, in accordance with the similarity principle without any delay, instantly in fact, is reproduced in a similar spherical sensing element, which is a part of the sensing unit of the receiver of signals. Then radiation enters the spherical module of the receiver of signals, which is made as a one similar to the spherical module of the transmitter of signals. The spherical module of the receiver of signals is executed the in the form of a glass sphere, which contains fixed distributed in one direction and displaced in two mutually perpendicular planes sensing elements, manufactured in the form of identical cubes made of crystal.

After radiation has entered the first cube, the closest to the sensing unit of the receiver, the initial normalization of radiation by the first cube will occur at the moment, when radiation emanating from the third cube, passes through the fourth cube. The following action of normalization takes place with the passage of radiation through all cubes. Light is selected as the data carrier due to the fact that this makes it possible to visualize and to record the laws of connections, determined by the formula of general reality. Radiation, which is emitted by any spherical sensing element of the receiver of signals, after normalization in the spherical module of the receiver gets out of the cube, the outermost from the sensing unit; in this case the value of the outgoing normalized radiation depends on the diameter of the spherical sensing element of the transmitter of signals that is similar to the radiating spherical sensing element of the receiver of signals.

The sensing unit and the spherical module of the transmitter of signals are manufactured similar to the corresponding elements of the receiver of signals; however, they might have different geometric dimensions. Thus, geometric dimensions of the elements of the receiver of signals might 3-5 times exceed the dimensions of the equivalent components of the transmitter. An optical converter made in the form of detector of radiation and microprocessor, which converts the intensity of radiation into numerical data, or a sensor of normalized radiation, connected with the last cube by means of the optical fiber and connected through the amplifier of electrical signal to the processor, which has programmed control, might be used as a device which converts radiation emerging from the last cube.

The enclosed drawings show: Fig.1is the general view of the information-carrying system (view in isometry), Fig. 2 is the sensing unit (front view), Fig. 3 is a separate spherical sensing element that is fixed rigidly on the supporting element.

The declared information-carrying system contains sensing unit of the receiver of signals 1, which contains supporting element 2 with evenly distributed spherical sensing elements rigidly fixed over its surface 3; spherical module of transmitter of signals 4, which contains glass sphere 5, with fixed inside sensing elements 6 made in the form of identical cubes; sensing unit of receiver of signals 7, which is similar to the analogous unit of the transmitter of signals and also contains supporting element 8 and spherical sensing elements 9 rigidly fixed on it; spherical module of the receiver of signals 10, which is similar to the analogous module of the transmitter of signals and also contains glass sphere 11with fixed inside sensing elements 12, made in the form of identical cubes; sensor of normalized radiation 13 with connected to it amplifier 14, connected to the entrance of processor 15 with the programmed control with connected to it display 16 and recorder 17; in this case each spherical sensing element by means of fastening element 18 is rigidly fixed on the surface of the supporting element.

It is preferable to produce spherical sensing elements 3 and 9 from transparent material, for example, glass. The diameters of all sensing elements, included in any sensing unit, for example, into the unit of receiver of signals 1, must be different; at the same time each diameter corresponds to a certain letter, number or symbol. It is preferable to have gradually increasing diameters, for example, from 1 to 53 mm. In a similar way, the diameters of all spherical sensing elements of spherical form 9, which form part of the sensing unit of receiver of signals 7, must be different. Each spherical sensing element is fixed rigidly to the surface of the corresponding supporting element by means of fastening element 18, for example, by means of glue connection. It is preferable to locate spherical sensing elements on the surface of the supporting element in the form of identical rows (see Fig. 2, part of elements it is not indicated), in this case the diameters of the elements gradually increase in each row.

Each spherical module 4 or 10 (see Fig. 1) contains a glass sphere.

          

For example, spherical module of transmitter of signals 4 contains glass sphere 5, with fixed inside and distributed along the straight line, perpendicular to the surface of supporting element 2, sensing elements 6, made in the form of identical cubes, which, together with the sphere, form monolithic system. The number of cubes might be equal to 7, 14 and so on. Usually seven cubes are used. Cubes 6 or 12 are made of crystal, for example, diamond or rock crystal. The cubes consecutively located in the spherical module have different orientation of optical axes. The faces of adjacent cubes are located in parallel, though the cubes are displaced in two mutually perpendicular planes. It is preferable to locate spherical module of the transmitter of signals 4 in the center of supporting element 2. The spherical module of receiver of signals 10 is spaced from the sensing unit of receiver of signals 7 preferably at a distance 200 — 1000 mm.

The declared information-carrying system works in the following way. Man, who generates thought, acts as an operator (is not indicated), that transmits information.  Within 0.1-5 seconds (time depends on the bio-energetic field of man) the operator activates sensing elements 3 of the sensing unit of transmitter of signals 1. The signals entering from the optical system of the operator are intensified by spherical sensing elements 3 of the transmitter of signals and without any delay actually immediately are reproduced in corresponding sensing elements 9 of receiver of signals, in this case the signal, transferred by any element of transmitter 3, is reproduced by a similar element 9 of the receivers in accordance with the law of similitude. Radiation of sensing elements 9 of receiver of signals is converted then by sensing elements 12 of spherical module of receiver of signals 10. The volume of transferred information corresponds to the volume of information, contained in the generated optical image. For example, information, contained in the reader of CD, after its perception by the operator might be completely transmitted to the receiver of signals.

With passing of radiation through elements 12, made in the form of cubes, normalization of the form of light volume, determined by the mutual arrangement of cubes, takes place. In this case a certain value of normalized radiation, which emanates from receiver of signals 8 of cube 12, outermost from the sensing unit, corresponds to each diameter of spherical sensing element 9. Normalized radiation, which emanates from this cube, is transferred to the sensor of normalized radiation 13 through the optical fiber, and electrical signals entering from the sensor after passing through amplifier 14 enter processor 15 with the programmed control. Processed in processor 15 signals, which correspond to the transmitted information in the form of letters, numbers and (or) symbols, can be brought out to display 16 and enter the device of registration 17, which can be supplied with units of recording and storing of incoming information for its subsequent processing.

The declared transmission system in comparison with the known system has considerably higher serviceability, since the construction of the declared system is maximally simplified and there are no moving elements. The declared system in contrast to the known one ensures transmission of information to significant (many thousands of kilometers) distances without any delays. Furthermore, the declared system has higher interference immunity, since the obstacles located between its receiver and transmitter of signals are not interferences for transmission of information.

FORMULA OF THE INVENTION

1. The information-carrying system, which consists of transmitter of signals and spaced from it receiver of signals, with each of them containing a sensing unit, produced in the form optical spherical sensing elements, which have different diameters and are rigidly fixed on the surface of supporting element, and spherical module, produced the in the form of glass sphere, with fixed inside and distributed in one direction and displaced in two mutually perpendicular planes optical sensing elements, manufactured in the form of identical cubes made of crystal: of rock crystal or diamond; moreover the elements of the transmitter are similar to the elements of the receiver of signals, the spherical module of the transmitter is located on the surface of the supporting element of its sensing unit, and optical sensing elements of the transmitter receive generated by the operator transferred information, the spherical module of the receiver of signals is spaced from its sensing unit and is connected to the device of conversion of radiation into output signals.

2. The system on p.1 differs by the fact that spherical optical sensing elements are evenly distributed over the surface of supporting element with the centers of these elements located in parallel planes.

3. The system on p.1 either 2 differs by the fact that the image of a certain letter of all letters of the alphabet, or a certain number of the entire number of natural numbers, or a certain symbol of an arbitrary form is painted on the surface of the supporting element of the transmitter of signals near each spherical optical sensing element.

4. The system on p.1 differs by the fact that spherical optical sensing elements are located on the surface of the supporting element in the form identical rows.

5. The system on any of the previous points differs by the fact that the diameters of different spherical optical sensing elements gradually increase.

6. The system on p.1 differs by the fact that the surface of the supporting element is located orthogonally to the direction, in which the cubes of the spherical module are distributed.

   Download Patent № 2163419_en