Corrección Dinámica de Inclinación Usando Mediciones Directas de Movimiento Rotacional

Resumen Los sensores inerciales como los sismómetros o acelerómetros son sensibles a movimientos de inclinación. En general, a partir de mediciones de aceleración pura, no es posible separar la aceleración por inclinación de la aceleración translacional del suelo. Esto puede llevar a una severa mala interpretación de los sismogramas. Aquí, presentamos tres métodos diferentes que pueden ayudar a resolver este problema corrigiendo los registros translacionales por la inclinación dinámica inducida por la deformación del suelo con mediciones directas de movimientos rotacionales: (1) un método simple en el dominio del tiempo, (2) un método en el dominio de la frecuencia propuesto por Crawford y Webb (2000) utilizando una función de transferencia ponderada por coherencia entre rotación y aceleración, y (3) un método adaptado en el dominio de la frecuencia que corrige únicamente aquellas partes del espectro con coherencia entre la aceleración translacional y el ángulo de rotación superior a 0.5. Se discuten estos tres métodos en tres entornos experimentales diferentes: (1) una prueba de laboratorio reproducible y con precisión conocida utilizando una mesa de inclinación de alta precisión, (2) una prueba sintética con un evento volcánico de muy largo periodo simulado, y (3) un conjunto de datos reales registrados durante el colapso de la caldera del Mt. Kīlauea en 2018. Todos los tres casos de prueba muestran una influencia severa del movimiento de inclinación en las mediciones de aceleración. El método en el dominio del tiempo y el método adaptado en el dominio de la frecuencia muestran un rendimiento muy similar en los tres casos de prueba. Esos dos métodos son capaces de eliminar el componente de inclinación de manera confiable del registro de aceleración.