ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, 2020, том 21, № 3, с. 50-65. https://doi.org/10.21455/gr2020.3-4
УДК 550.380+550.8.04+550.8.028
Аннотация Литература Полный текст
ИТ-ИНФРАСТРУКТУРА СЕТИ ГЕОМАГНИТНЫХ ОБСЕРВАТОРИЙ
© 2020 г. И.М. Алёшин(1,2), С.Д. Иванов(1), В.Н. Корягин(1), И.В. Матвеев(1), Ф.В. Передерин(1), А.А. Соловьёв(1,2), К. И. Холодков(1)
(1) Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия
(2) Геофизический центр РАН, г. Москва, Россия
Цель представляемых исследований – разработка современной информационной инфраструктуры региональной (или сегмента глобальной) сети геомагнитных обсерваторий, позволяющей максимально автоматизировать сбор, хранение и распространение данных измерений, включая их передачу в режиме реального времени. Обсуждается решение ряда задач, необходимых для реализации такой системы. В частности, рассмотрены некоторые технические аспекты создания системы сбора геомагнитных данных, такие как точность установки временных меток, выбор протокола оперативной передачи измерений, в том числе в режиме реального времени.
Приводится подробное описание протокола SeedLink и его сопоставление с протоколом MQTT. Рассмотрена реализация инфраструктуры оперативного сбора результатов геомагнитных измерений на базе протокола SeedLink. Кратко описана структура Центра агрегации данных и рассмотрен действующий макет геомагнитной обсерватории с измерительным оборудованием FGE и POS-1, модулем АЦП Сейсар-5 и регистратором на базе одноплатного компьютера.
Ключевые слова: INTERMAGNET, односекундная регистрация, оперативная передача данных, SeedLink, MQTT, геомагнитная обсерватория.
Алёшин И.М., Бургучев С.С., Передерин Ф.В., Холодков К.И. Универсальная портативная система сбора геофизических данных // Наука и технологические разработки. 2016. Т. 95, № 4. С.31–34.
Алёшин И.М., Васильев А.Е., Холодков К.И., Передерин Ф.В. Использование технологий виртуальных частных сетей для организации оперативных систем геофизических наблюдений // Сейсмические приборы. 2014. Т. 50, № 1. С.63–69.
Алёшин И.М., Гетманов В.Г., Груднев А.А., Добровольский М.Н., Иванов С.Д., Корягин В.Н., Красноперов Р.И., Кудин Д.В., Передерин Ф.В., Соловьёв А.А. Компактное энергоэффективное устройство сбора и оперативной передачи геомагнитных данных // Научное приборостроение. 2018. Т. 28, № 3. С.5–13.
Матвеев И.В., Матвеева Н.В. Портативный сейсмический регистратор “Сейсар-5” с очень низким энергопотреблением для автономной работы в сложных климатических условиях // Наука и технологические разработки. 2017. Т. 96, № 3. С.33–40. DOI: 10.21455/std2017.3-3
Передерин Ф.В., Алёшин И.М., Иванов С.Д., Михайлов П.С., Погорелов В.В., Холодков К.И. Портативный комплекс регистрации сигналов ГНСС с высокой частотой опроса: полевые испытания и перспективы применения // Наука и технологические разработки. 2018. Т. 97, № 4. С.28–40. [Тематический выпуск “Технологии исследования гравитационного поля Земли и повышения точности координатного обеспечения геофизических исследований”]. DOI: 10.21455/std2018.4-2
Передерин Ф.В., Алёшин И.М., Холодков К.И., Бургучев С.С., Соловьёв А.А. Программная реализация удалённого управления процессами регистрации и оперативной передачи геомагнитных измерений // Сейсмические приборы. 2016. Т. 52, № 4. С.76–82. DOI: 10.21455/si2016.4-6
Соловьёв А.А., Лукьянова Р.Ю., Добровольский М.Н., Сидоров Р.В., Краснопёров Р.И., Кудин Д.В., Груднев А.А. Сбор и систематизация информации для базы данных об экстремальных геомагнитных природных явлениях // Исследования по геоинформатике. 2017. Т. 5. С.BS5003. DOI: 10.2205/2017BS044
Aleshin I.M., Burguchev S.S., Kholodkov K.I., Perederin F.V., Soloviev A.A. Software for realtime acquisition of geomagnetic data and station management // Russ. J. Earth. Sci. 2016. V. 16. ES5004. DOI: 10.2205/2016ES000582
Bracke S., Gonsette A., Rasson J., Poncelet A., Hendrickx O. Automated observatory in Antarctica: real-time data transfer on constrained networks in practice // Geoscientific Instrumentation. Methods and Data Systems. 2017. V. 6, N 2. P.285–292. DOI: 10.5194/gi-6-285-2017
Chulliat A., Savary J., Telali K., Lalanne X. Acquisition of 1-second data in IPGP magnetic observatories // Proceedings of the XIIIth IAGA Workshop on Geomagnetic Observatory Instruments, Data Acquisition and Processing: U.S. Geological Survey Open-File Report 2009–1226. 2009. P.54–59. DOI: 10.3133/ofr20091226
Csontos A., Hegymegi L., Heilig B. Temperature tests on modern magnetometers // Publs. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sc. 2007. V. 99. P.171–177.
Fluxgate magnetometer. Manual. Technical University of Denmark. 2014. Rev. 01/4-2014.
INTERMAGNET Technical Reference Manual v4.6 ed.: Benoît St-Louis. 2012.
Ivanov S.D., Aleshin I.M., Koryagin V.N., Perederin F.V., Kholodkov K. Geophysical Data Aggregation Center IPE RAS // CEUR Workshop Proceedings / Proceedings of the V International Conference Information Technologies in Earth Sciences and Applications for Geology, Mining and Economy (ITES&MP-2019). Moscow, October 14-18. 2019. V. 2527. P.47–51.
Love J.J. Magnetic monitoring of Earth and space // Physics Today. 2008. V. 61, N. 2. P.31.
Morschhauser A., Haseloff J., Bronkalla O., Müller-Brettschneider C., Matzka J. A low-power data acquisition system for geomagnetic observatories and variometer stations // Geoscientific Instrumentation. Methods and Data Systems. 2017. V. 6, N 2. P.345–352. DOI: 10.5194/gi-6-345-2017
Pedersen L.W., Merenyi L. The FGE Magnetometer and the INTERMAGNET 1 Second Standard // J. Ind. Geophys. Union. 2016. V. 2. P.30–36.
Peltier A., Chulliat A. On the feasibility of promptly producing quasi-definitive magnetic observatory data // Earth Planet. 2010. V. 62, N 2. P. e5–e8. DOI: 10.5047/eps.2010.02.002
Reda J., Neska M. The One Second data collection system in Polish geomagnetic observatories // The Journal of Indian Geophysical Union. 2016. V. 2. P.62–66.
Sapunov V., Denisov A., Denisova O., Saveliev D. Proton and Overhauser magnetometers metrology // Contributions to Geophysics & Geodesy. 2001. V. 31, N 1. P.119–124.
Turbitt C., St-Louis B., Rasson J., Matzka J., Stewart D., Lalanne X., Schwarz G., Shanahan T. INTERMAGNET Definitive One-second Data Standard // INTERMAGNET Technical Note TN6. 2014. V. 1. 7 p.