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探究RD1100探地雷達那神秘的探測原理

2019-04-11

  RD1100探地雷達是應用于技術的通用術語,該技術利用電磁波來繪制埋在視覺上不透明結構中的結構和特征,例如土壤、柏油碎石、岩石、混凝土、磚砌、木材和冰等等,經過幾十年的發展,RD1100探地雷達逐漸趨于成熟,且由于具有高分辨率、高效率等優點,因而廣泛應用于工程、環境和資源等淺部地球物理領域,取得了很好的效果。
 
  RD1100探地雷達使用電磁能量來獲取地下信息。在測試區域上緩慢移動,電磁能量從天線向下傳輸到地面。能量由地下邊界反射,在該邊界處存在電性質對比。該能量傳播回到天線接收的表面。雷達探測地下物體的深度,電導率,介電常數,密度和位置。從反射信号的傳播時間可以計算出深度。根據系統類型和地面條件,RD1100探地雷達能夠探測到幾十米并為用戶提供子表面的“橫截面”圖像。

RD1100探地雷達


 
  RD1100探地雷達的技術設計可分為兩類。傳輸脈沖并從目标接收反射信号的RD1100探地雷達系統稱為脈沖雷達。這些雷達使用采樣接收器,可以認為是在時域中運行。為了獲得大帶寬,脈沖必須非常短,通常在納秒或甚至更小的範圍内。通常,雷達使用零的較低截止頻率來獲得大帶寬。在這種情況下,發射器不調制載波頻率,而是向天線提供非常短的高壓脈沖(通常幅度在20V到200V之間)。産生的脈沖類型稱為基帶脈沖。其波形類似于“墨西哥帽”,并在數學上被描述為高斯函數的負歸一化二階導數。
 
  RD1100探地雷達信号處理
 
  沿着移動方向,從雷達數據生成原始圖像。它将橫截面映射到土壤中。由于低頻率和必要的帶寬使得天線不能具有大的方向性,所以埋在地下的所有物體即使它們不位于地面雷達的正下方也已經給出了回波信号。然而,該回波信号顯示在地面雷達的正下方。通過對象的較大傾斜範圍,該回波以比實際更大的深度顯示。當穿過反射物體時,産生雙曲目标。物體的真實位置是雙曲線的頂點。在原始圖像中,始終在表面附近顯示至少一條連續線。該信号由發射天線通過空氣直接連接到接收天線産生(通常稱為“次飛行到達”)。該行将在以後的處理中删除。通常還存在由土壤中從天線到天線的直接波引起的第二線。

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