VarSITI поддержало создание базы данных ИКИР ДВО РАН под названием «Создание базы данных атмосфериков и вистлеров, зарегестрированных на Дальнем Востоке России». База данных была получена с помощью распознавания атмосфериков в WAV файлах, которые были получены путем записи ОНЧ-сигналов с магнитных и электрических антенн. Назначение базы данных: исследование распространения атмосфериков и динамики мировой грозовой активности. Область применения базы данных: решение научных задач в области исследования  электромагнитных излучений и распространения низкочастотных радиоволн.

1. База данных зарегистрированных атмосфериков на ГФО “Карымшина” ( N52.49°, E158.07° ) на Камчатке доступна по следующему адресу: http://files.ikir.ru:8080/users/mochalov/varsiti/history/karymshino/algorithm1/ . База данных хранит количество зарегистрированных по секундам атмосфериков. База данных разбита на папки по годам. База хранит файлы как в текстовом формате (расширение файла lsf.txt), так и в Java-сериализованном (расширение файла lsf). В каждом Java-сериализованном конечном файле с расширением .lsf содержатся записи за конкретный месяц. Каждая запись хранит время T (UTC), число numSeconds и массив байт размером numSeconds байт, где каждый байт Bi содержит количество посчитанных атмосфериков за i секунду начиная с времени T. Каждая запись имеет следующую структуру:

- год ( 2 байта ),

- месяц (1 байт),

- день месяца (1 байт),

- час (1 байт),

- минута (1 байт),

- секунда (1 байт),

- количество миллисекунд (4 байта),

- поле numSeconds (2 байта),

- массив байт ( numSeconds байт).

Пример Java-кода для чтения файла с расширением .lsf доступен по ссылке.

2. Автоматически пополняемая база данных зарегистрированных атмосфериков на мини-компьютерных программно-аппаратных комплексах распределенного мониторинга низкочастотных электромагнитных излучений доступна по следующему адресу: http://files.ikir.ru:8080/users/mochalov/varsiti/minipc/ . Минимальная временная задержка публикации на сайте данных - 24 часа.

На текущий момент мини-компьютерные программно-аппаратные комплексы размещены:

- в ГФО “Карымшина” ( N52.49°, E158.07° ) на Камчатке,

- на радиополигоне “Ойбенкель' (N61.93°, E129.36° ) института космофизических исследований и аэрономии (ИКФИА) им. Ю.Г.Шафера СО РАН, Республика Саха (Якутия),

- в городе Владивосток (N43.20°, E131.92°) в Тихоокеанском океанологическом институте им. В.И. Ильичева (N43.20°, E131.92°). Замечание: комплекс мониторинга низкочастотных электромагнитных излучений размещен в черте города Владивосток ( качество анализируемого сигнала на текущий момент низкое ).

База данных разбита на папки по месту размещения комплекса мониторинга низкочастотных электромагнитных излучений. База хранит файлы как в текстовом формате (расширение файла lsf2.txt), так и в Java-сериализованном (расширение файла lsf2). В каждом Java-сериализованном конечном файле с расширением .lsf2 содержатся записи за конкретный день. Каждая запись хранит время T (UTC), число numValues и массив пар (msTime, amp). Поле msTime предназначено для хранения времени регистрации атмосферика на комплексе мониторинга. Поле msTime хранит количество микросекунд, прошедших либо с момента времени T (для первого атмосферика массива пар (msTime, amp) ) либо с предыдущего отмеченного в файле атмосферика (для второго и последующих атмосфериков массива пар (msTime, amp) ). Поле amp хранит целочисленную амплитуду атмосферика .  Каждая запись имеет следующую структуру:

- год ( 2 байта ),

- месяц (1 байт),

- день месяца (1 байт),

- час (1 байт),

- минута (1 байт),

- секунда (1 байт),

- количество миллисекунд (4 байта),

- поле numValues (4 байта),

- массив пар (msTime, amp) ( (4 + 1) * numValues байт ). Поле msTime - 4 байта, а amp - 1 байт.

Пример Java-кода для чтения файла с расширением .lsf2 доступен по ссылке.

3. Автоматически пополняемая база данных зарегистрированных вистлеров на мини-компьютерных программно-аппаратных комплексах распределенного мониторинга низкочастотных электромагнитных излучений доступна по следующему адресу: http://files.ikir.ru:8080/users/mochalov/varsiti/whistlers/minipc/ . Минимальная временная задержка публикации на сайте данных - 24 часа. На текущий момент качественная регистрация вистлеров выполняется в ГФО “Карымшина” ( N52.49°, E158.07° ) на Камчатке и на радиополигоне “Ойбенкель' (N61.93°, E129.36° ) института космофизических исследований и аэрономии (ИКФИА) им. Ю.Г.Шафера СО РАН, Республика Саха (Якутия).

 
База данных разбита на папки по месту размещения комплекса мониторинга низкочастотных электромагнитных излучений и используемому алгоритму детектирования вистлеров. База хранит файлы как в текстовом формате (расширение файла wsf.txt), так и в Java-сериализованном (расширение файла wsf). В каждом Java-сериализованном конечном файле с расширением .wsf1 содержатся записи за конкретный день. Каждая запись хранит время начала анализируемого интервала T (UTC) (формат хранения аналогичен T аналогичен пункту 2), длительность в миллисекундах анализируемого интервала millisDiffer (тип int), число обнаруженных вистлеров numWhistlers (тип int) и массив M, состоящий из numWhistlers элементов. Каждый элемент массива M хранит время (тип int) регистрации вистлера в миллисекундах относительно времени T. 

Пример Java-кода для чтения файла с расширением .wsf1 доступен по ссылке.

4. Историческая база данных вистлеров, зарегистрированных с помощью магнитной антенны Восток-Запад и с помощью вертикальной электрической антенны на ГФО “Карымшина” на Камчатке доступна по следующему адресу: http://files.ikir.ru:8080/users/mochalov/varsiti/whistlers/history/karymshino/. База данных хранит время регистрации вистлеров. База данных хранит файлы как в текстовом формате (расширение файла wsf.txt), так и в Java-сериализованном (расширение файла wsf). Формат хранения хранения файлов описан в пункте 3.

Опубликованные статьи при поддержки гранта  SCOSTEP/VarSITI :

1. Mochalov V.A., Mochalova A.V.. Application of «Sensor signal analysis network» complex for distributed, time synchronized analysis of electromagnetic radiation // VIII International Conference “Solar-Terrestrial Relations and Physics of Earthquake Precursors”, 6 pages, DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20172002010 , 2017.
2. Mochalov V.A., Permyakov M. S., Cherneva N.V., Mochalova A.V. Functional scheme of the construction process of a multi-site system for lightning activity monitoring of tropical cyclones // Proc. SPIE, 23nd International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics, 4 pages, 2017.
3. Mochalov V.A., Firstov P.P., Cherneva N.V., Sannikov D.V., Akbashev R.R., Uvarov V.N., Shevtsov B.M., Druzhin G.I., Mochalova A.V. Development of a monitoring network for lightning stokes accompanying the eruptions of the Northern Group of Volcanoes on Kamchatka peninsula // Proc. SPIE, 23nd International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics, 4 pages, 2017.

Разработанная программа в процессе работы над задачами гранта SCOSTEP/VarSITI :

1. Мочалов В.А. Программная платформа потокового анализа синхронизированных по времени сигналов // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ, № 2017619795 (2017).

Электронный почтовый адрес для получения справочной информации по базам данных: vmochalov@ikir.ru

Контактное лицо: к.т.н. Мочалов Владимир Анатольевич

Благодарности:

База данных была создана при поддержке гранта SCOSTEP/VarSITI “Creation of a database for atmospheric and whistler events detected in the Russian Far East”.