WWW.KONFERENCIYA.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Конференции, лекции

 

III Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь» – ИРЭ РАН, 26-30 октября 2009 г.

КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

ПОДПОВЕРХНОСТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ

ИНФОРМАТИВНОСТИ И УЛУЧШЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТА

ИЗМЕРЕНИЯ ПУТЕМ МОДИФИКАЦИИ ПРИЕМНОГО ТРАКТА

ГЕОРАДАРА

Одсурэн Бухцоож, Московский Энергетический Институт (Технический Университет), bukhtsooj@yahoo.com В докладе рассмотрен вопрос о комплексировании радиолокационных систем подповерхностного зондирования путем включения в приемный тракт георадара радиометрический приемник, чтобы улучшить точность измерения, определив с помощью радиометра электрофизические параметры верхних слоев грунта.

Достигнутые успехи в развитии теории и техники позволяют решить радиолокационным системам (РЛС) многогранные задачи, но требования от потребителей с каждым днем растет.

Радиолокационная информация – совокупность полезных сведений об объектах, извлекаемая в результате приема и анализа радиоволн. РЛС обрабатывают сигналы, отображающие физическое состояние цели, затем из сигнала извлекается информация о цели.

Чем больше полученные или извлекаемые информации, тем точнее определяются физические состояния цели (скорость объекта, местоположение, отражающие свойства и т.д.)[1].

При подповерхностном радиолокационном зондировании априорная неизвестность электрофизических параметров среды (грунт), в которой находятся исследуемые цели, не позволяет получить точные данные или наилучшим образом его оптимизировать, также точно определить местоположение объекта в грунте [2, 3]. Целью подповерхностного радиолокационного зондирования может быть диагностика подземных коммуникаций, грунтов под строительные площадки, дорожных покрытий, локальных неоднородностей в грунте, мин, уровня грунтовых вод, а также проведение геофизических, археологических и других исследований. Грунт – многокомпонентная среда, электрофизические параметры которой не только зависит от его составов, но и имеют эти параметры частотную зависимость. Отсутствие данных по электрофизическим параметрам грунта (диэлектрическая проницаемость и проводимость) и то, что эти параметры варьируют, зависимо от даже температуры среды, осложняет задачу подповерхностного зондирования. Диэлектрическая проницаемость согласно Дебаю [3]:

ст, (1) 1 j где ст - статическое значение при 0, - высокочастотное при 0, параметр изменяет по закону a exp b T, где T - абсолютная температура, a и b определяются видом молекул вещества.

Известно [2], что теоретические основы и технические базы современных РЛС подповерхностного зондирования достигли определенного уровня развития и даже выпускаются серийные георадары. Главные тенденции РЛС подповерхностного зондирования – качественное повышение информативности и достоверности интерпретации радиоизображений подповерхностных сред и объектов, сокращение времени мониторинга, исследование и внедрение новых технологий, касающихся как алгоритмов реконструкций и совершенствования программного комплекса, так и модулей георадаров. Современные георадары не обеспечивают получения точной информации о положении труб, находящихся в многослойных структурах почвогрунта. Они не могут дать точной информации о фактуре зондируемого льда и т.д. Причиной отмеченных недостатков современных георадаров является III Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь» – ИРЭ РАН, 26-30 октября 2009 г.

то, что при их разработке внимание не уделялось вопросам информационного плана и не нашли должного развития [4].

Увеличение информативности при обработке первичной информации можно производить оптимальным выбором длин волн, поляризации, углов наклона, предварительным сбором, и накоплением информации и комплексированием [1].

При подповерхностном зондировании длина волны и поляризация выбираются исходя из условий зондирования, и можно выбрать оптимальное значение в зависимости от решаемых задач.

Поскольку неизвестность диэлектрической проницаемости и проводимости приведут к погрешности при определении место нахождения объектов в грунте и при измерении глубины залегания, в подповерхностном зондировании, лучше всего, заранее определить значение параметров грунта, поэтому комплексирование и накопление информации о состоянии (составе) грунта может решить эту задачу.

В данной работе рассмотрена возможность включения в приемный тракт георадара радиометрического приемника, с целью получить заранее неизвестные данные об электрофизических параметрах для сбора о физическом состоянии грунта. Пассивное зондирование может быть использовано для определения состояния и параметров земных покровов (влажности почвы, температуры поверхности Земли и др.) при различных метеорологических условиях [5].

В настоящее время используются импульсные георадары (наносекундные) и георадары с ЛЧМ сигналом [2, 6]. Наиболее распространение получили импульсные георадары, но в последнее время активно исследуются ЛЧМ георадары, которые, в отличии от импульсных георадаров, не требуют большой мощности от передатчика и при обработке сигналов за счет сжатия сигнала могут иметь разрешающую способность, что и имеет импульсные георадары.

В [7, 8, 9] были рассмотрены вопросы по анализу энергетических потенциалов георадара, характеристикам антенной системы, и возможный вариант построения приемо-передающего тракта георадара с ЛЧМ сигналом.



Измерение глубины осуществляется определением частоты биения отраженных от границ 2 F f c h Re, слоя сигналов (2) Fб c где F - частота модуляции, fc - ширина спектра ЛЧМ сигнала, c - скорость света, h глубина слоя.

Для индикации подповерхностных объектов или толщины слоя построится радиолокационный профиль в виде зависимости отраженного времени t3 от х в прямоугольной системе координат [3].

III Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь» – ИРЭ РАН, 26-30 октября 2009 г.

Если вместо точечной цели имеется плоская граница в глубине h2, то в результате наложения множества элементарных гипербол образуется линия определенной толщины (Рис.1. б)). А разность времен прихода сигнала от цели и прямого сигнала равна С увеличением ширины спектра сигнала разрешающая способность улучшается, что очень важно, поскольку объекты, находящиеся в грунте, могут иметь малые размеры.

Разрешающая способность по глубине георадара Из (2) и (4) видно, насколько важна в подповерхностной радиолокации информация об электрофизических параметрах грунта. В докладе рассмотрен принцип построения георадара с ЛЧМ сигналом, работающего в диапазоне частот от 400-800 МГц, для зондирования подземных коммуникаций, локальных неоднородностей в грунте, находящихся в глубине 2-3м и т.д.

Частота зондирования выбрана, исходя из энергетических характеристик георадара [7].

Конечно, увеличение ширины спектра дает возможность совместить радиометрический приемник с приемным трактом, как в радиометрии, так и в любом радиолокаторе, на входе применяются широкополосные малошумящие усилители для повышения отношения сигнал/шум. На рис.2. показана структурная схема супергетеродинного радиометрического приемника.

Рис. 2. Структурная схема супергетеродинного радиометрического приемника;

МШУ - малошумящий усилитель, СМ – смеситель, УПЧ – усилитель промежуточной частоты, Д – детектор, Ин – интегратор, Г – гетеродин, ВУ – выходное устройство Радиояркостная температура, которая для собственного излучения источника, имеющего термодинамическую температуру T, определяется соотношением [5] где H f - коэффициент, характеризующий степень черноты.

Интенсивность излучения земных покровов характеризуется радиояркостной температурой (5). Степень черноты покрова зависит от диэлектрической проницаемости материала покрова, степени увлажнения, вида шероховатостей и других факторов. В направлении нормали излучательная способность определяется диэлектрической проницаемостью Поэтому, определив радиояркостную температуру Tя, мы можем не только узнать диэлектрическую проницаемость грунта, но и другие свойства грунта.

III Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь» – ИРЭ РАН, 26-30 октября 2009 г.

Поскольку схема приемного тракта георадара и радиометрического приемника можно их объединить (см. рис.3)

ПФ МШУ СМ УПЧ Д Ин

Рис. 3. Предполагаемая структурная схема приемного тракта георадара с включением радиометрического приемника; МШУ - малошумящий усилитель, СМ – смеситель, УПЧ – усилитель промежуточной частоты, Д – детектор, Ин – интегратор, Г – гетеродин, ВУ – выходное устройство; ПФ - полосовой фильтр;

АС – анализатор спектра Есть и другие способы и методы определения комплексной диэлектрической проницаемости (КДП) грунта, как определение диэлектрической проницаемости по измеренным коэффициентам отражения при наклонном зондировании плоскими волнами вертикальной и горизонтальной поляризаций в СВЧ диапазоне или определение КДП с помощью куметра и т.д. Использование радиометрических устройств и их возможности широко известны. Если совместим радиометрический приемник с приемным трактом георадара с ЛЧМ сигналом, то не только увеличивается информативность, но и возрастают функциональные возможности в отличии от других методов. Так как, например, формула, используемая в данном методе, (определение диэлектрической проницаемости по измеренным коэффициентам отражения при наклонном зондировании плоскими волнами вертикальной и горизонтальной поляризаций в СВЧ диапазоне) пригодна лишь для гладких поверхностей, то дециметровые волны позволят получать сведения о состоянии почвы [10].

Еще одним преимуществом использования радиометрии в подповерхностной радиолокации является то, что в дециметровом и сантиметровом диапазоне волн яркостная температура может быть наблюдена не только от верхних слоев, но и от слоев материала, лежащих ниже поверхности [11].

А результирующая яркостная температура в этом случае определяется соотношением III Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь» – ИРЭ РАН, 26-30 октября 2009 г.

Потери в поверхностном слое можно выразить через глубину, на которую проникает излучение, или глубину скин-слоя.

В результате расчетов показаны энергетические характеристики георадара при различных подповерхностных целях, моделирована широкополосная антенна «галстук-бабочка» с помощью САПР HFSS и функциональная схема приемо-передающего тракта, и рассмотрены вопросы по возможной совместимости радиометрического приемника в состав приемного тракта георадара.

ЛИТЕРАТУРА

1. Информативность радиолокационных объектов, сигналов и систем. Нарышкин А. К. М.:

МЭИ, 2. Вопросы подповерхностной радиолокации. Коллективная монография/ Под ред. А. Ю.

Гринёва, - М.: Радиотехника, 2005.

3. Подповерхностная радиолокация/ М. И. Финкельштейн, В. И. Карпухин, В. А. Кутев, В. Н.

Метелкин. Под ред. М. И. Финкельштейна. – М.: Радио и связь, 4. Характеристика современного уровня развития геолокации. XXX Юбилейная Неделя науки СПбГТУ.Материалы межвузовской научной конференции. Ч.VI: С.49, 5. Устройства пассивного зондирования в СВЧ и ИК диапазонах. Башаринов А. Е. – М.: МЭИ, 6. Андреев Г.А., Заянцев Л. В., Яковлев В.В. Радиоволновые системы подповерхностного зондирования. // Зарубежная радиоэлектроника, 1991, №2. стр.3- 7. Баскаков А. И., Одсурэн Б. Анализ энергетических характеристик георадара// Радиотехнические тетради. № 37, 8. Одсурэн Б. Анализ характеристик антенной системы георадара// Вестник МЭИ, №1, 9. Баскаков А. И., Одсурэн Б. Приемо-передающий тракт георадара с ЛЧМ сигналом. № 38, 10. Радиоизлучение Земли как планеты. Башаринов А. Е., Гурвич А. С., Егоров С. Т. – М.:

Наука, 1974.

11. Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника, Нью-Йорк, 1970. Пер с англ. Под общей редакцией К. Н. Трофимова, Том. 4, Радиолокационные станции и системы. М. Сов.

радио 1978.



Похожие работы:

«2.9. Международное сотрудничество (Министерство природных ресурсов Республики Бурятия; ТОВР по Республике Бурятия Енисейского БВУ Росводресурсов; Сибирский филиал ФГУНПП Росгеолфонд) Конференция ООН по устойчивому развитию Рио +20 20-22 июня 2012 года в Рио-де-Жанейро прошла Конференция ООН по устойчивому развитию, которая была приурочена к 20-ой годовщине Саммита Земли. Конференция Рио+20 стала одним из самых крупномасштабных мероприятий в истории ООН – для обсуждения вопросов устойчивого...»

«Будущее – в возобновляемой энергетике Декларация к Конференции по возобновляемой энергетике в Бонне в 2004 году Citizens United for Renewable Energy and Sustainability (CURES)' Эта декларация общественных организаций является исходным пунктом международного подготовительного процесса к Конференции Возобновляемая энергетика 2004, которая состоится в Бонне (Германия) в 2004 году. Эта Конференция является уникальной благодаря широкому охвату участников. Общественные организации, подписавшие...»

«VII международная конференция молодых ученых и специалистов, ВНИИМК, 20 13 г. ПРОДУКТИВНОСТЬ ОРОШАЕМОГО СЕВООБОРОТА ПРИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ СПОСОБАХ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ТЁМНО-КАШТАНОВОЙ ПОЧВЫ ЮГА УКРАИНЫ Малярчук А.С., Борищук Р.В., Бульба И.А., Марковская Е.Е.* 73483, Украина, г. Херсон, пос. Надднепрянский Институт орошаемого земледелия НААН Украины izpr_ua@mail.ru * 73000, Украина, г. Херсон, ул. Р. Люксембург, 23 Херсонский государственный аграрный університет office@ksau.kherson.ua Введение....»

«Система финансового анализа SAP – 35 лет вместе со своими клиентами! Конференции Информационные технологии в энергетике Москва, ЦМТ, 16 апреля 2008 г. Кизовский И.А., Архитектор бизнес решений, энергетика Введение Сегодня, с помощью платформы электронного бизнеса предоставляется решения, технологии и сервис, необходимые компаниям для успешной работы по б й б достижению поставленных задач дает возможность превращать: превращать: р рщ – данные в информацию; информацию; – информации в знания, а; –...»

«Министерство образования и наук и Российской Федерации Тульский государственный университет Администрация Тульской области Академия горных наук Российская академия архитектуры и строительных наук Международная академия наук экологии и безопасности жизнедеятельности Совет молодых ученых Тульского государственного университета Международная научно-практическая конференция молодых ученых и студентов ОПЫТ ПРОШЛОГО – ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ Конференция посвящена 150-летию со дня рождения учёного,...»

«Зелёный крест Социально-экологический Союз Академия МНЭПУ XVI Международная конференция “Экологическое образование в интересах устойчивого развития” Россия, Москва, 25–26 июня 2010 г. Санкт-Петербург, 2010 УДК 373.016:502/504 ББК 74.262.01 Э 40 XVI Международная конференция “Экологическое образование в интересах устойчивого развития” (Россия, Москва, 25–26 июня 2010): тезисы докладов и презентаций XVI Международной конференции “Экологическое образование в интересах устойчивого развития”. –...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.И. ВАВИЛОВА АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ АПК Материалы IV Международной научно-практической конференции САРАТОВ 2013 УДК 338.436.33:620.9 ББК 31:65.32 Актуальные проблемы энергетики АПК: Материалы IV Международной научно-практической конференции. / Под ред. А.В. Павлова. – Саратов,...»

«ВОПРОСЫ ПРИЗНАНИЯ ДИПЛОМОВ ВЫПУСКНИКОВ РОССИЙСКИХ ВУЗОВ В РЕСПУБЛИКЕ МАВРИКИЙ Претидев Рамдавон Международный центр лазерной инфо-энергетической медицины в Республике Маврикий Прежде всего, следует давать отчет глобальной важности такой нелокализованной формы проблемы признания дипломов выпускников российских вузов во многих странах мира и благодарить организаторов этой столь важной и актуальной конференции: Российский университета дружбы народов (РУДН) и Национальный информационный центр по...»

«Министерство образования и наук и Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.И.ЛЕНИНА _ СОВРЕМЕННАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ НАУКА VIII МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ СТУДЕНТОВ, АСПИРАНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ЭНЕРГИЯ – 2013 ИВАНОВО, 23-25 апреля 2013 г. МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ ТОМ 6 _ ИВАНОВО ИГЭУ УДК 330. ББК 65. СОВРЕМЕННАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ НАУКА //...»

«TD/B/C.I/34 Организация Объединенных Наций Конференция Организации Distr.: General Объединенных Наций 24 February 2014 Russian по торговле и развитию Original: English Совет по торговле и развитию Комиссия по торговле и развитию Шестая сессия Женева, 59 мая 2014 года Пункт 5 предварительной повестки дня Формирование экологичных и устойчивых транспортных систем с учетом возникающих вызовов Записка секретариата ЮНКТАД Резюме В настоящей записке рассматриваются некоторые соображения, о которых...»

«Регистрационный взнос для участников Регистрационные взносы конференции при перечислении его до 15 ШЕСТАЯ февраля 2014 г. составляет 3000 руб., для аспирантов и студентов – 500 руб. Размер РОССИЙСКАЯ регистрационного взноса при перечислении после 15 февраля 2014 г. – 3500 руб., для аспирантов и студентов – 600 руб. В случае НАЦИОНАЛЬНАЯ отклонения доклада перечисленная сумма 27-31 октября 2014 года, регистрационного взноса будет возвращена КОНФЕРЕНЦИЯ Россия, Москва плательщику. Инструкция...»

«VIII Российская научно-практическая конференция “Модниковские чтения” Развитие радиотерапевтической службы в России. Высокие технологии консервативного лечения г. Ульяновск, 25-26 октября 2012 г. НОВЫЕ РАДИОФАРМПРЕПАРАТЫ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ И ТЕРАПИИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ. РЕЗУЛЬТАТЫ ДОКЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ О.Е. Клементьева, Г.Е.Кодина, В.Н.Корсунский, А.Б. Брускин ГНЦ Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва Радиофармпрепараты на основе...»

«XXVI конференция и выставка МОСКВА: проблемы и пути повышения энергоэффективности 20-22 октября 2009 года Место проведения: Москва, ул. Новый Арбат, д. 36 здание Правительства Москвы ОРГАНИЗАТОРЫ Департамент топливно-энергетического хозяйства г. Москвы (ДепТЭХ г. Москвы) Некоммерческое партнерство Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике (НП АВОК) Соорганизаторы Российская академия архитектуры и строительных наук (РААСН)...»

«EXPO 2017. Отражение потенциала Казахстана В 2011 году Казахстан вступил в борьбу за право проведения EXPO 2017 по теме Энергия Будущего. Участие в международных выставках, таких как EXPO — это уникальная возможность заявить о потенциале страны всему миру. Тем более почетно стать принимающей стороной, доказав высокий уровень своего развития и ответственности перед мировым сообществом на деле. Ведь создание дружеской атмосферы, скоординированность, развитие должного уровня инфраструктуры —...»

«ЕЖЕГОДНЫЙ ДОКЛАД МАГАТЭ ЗА 2012 ГОД ^ Ежегодный доклад МАГАТЭ за 2012 год В статье VI.J Устава Агентства предусматривается, что Совет управляющих представляет “годовые доклады. Генеральной конференции о делах Агентства и о всех проектах, утвержденных Агентством”. Настоящий доклад охватывает период с 1 января по 31 декабря 2012 года. GC(57)/3  GC(57)/3 Стр. iii Содержание Государства – члены Международного агентства по атомной энергии. iv Коротко об Агентстве Совет управляющих Генеральная...»

«Мониторинг на тему: Энергетика РК от 18.10.05 12.10.05. Республика Энергосистема Коми останется единой Сергей СЕВРУК. Дмитрий Безносиков считает, что ее слияние с мощной компанией принесет только пользу В минувшую пятницу в здании АЭК Комиэнерго состоялась пресс-конференция заместителя генерального директора ОАО Территориальная генерирующая компания № 9, руководителя филиала Коми этого ОАО, исполнительного директора АЭК Комиэнерго Дмитрия БЕЗНОСИКОВА. Филиал Коми ОАО Территориальная...»

«МАТЕРИАЛЫ МОЛОДЕЖНОЙ МЕЖРЕГИОНАЛЬНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ 21 АПРЕЛЯ 2011 Г. ЕКАТЕРИНБУРГ Институт Электроэнергетики и Информатики Екатеринбург 2011 Министерство образования и наук и Российской Федерации ФГАОУ ВПО Российский государственный профессионально-педагогический университет Уральское отделение Российской академии образования Академия профессионального образования ЭНЕРГЕТИКА, ЭЛЕКТРОПРИВОД, ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ЭКОНОМИКА ПРЕДПРИЯТИЙ, ОРГАНИЗАЦИЙ, УЧРЕЖДЕНИЙ Материалы молодежной...»

«Государственный комплекс Дворец конгрессов Управления делами Президента Российской Федерации (Константиновский дворец), Федеральное государственное учреждение Санкт-Петербургский государственный университет, Межрегиональная общественная организация Центр природоохранных исследований и инициатив Экологические проблемы исторических парков Санкт-Петербурга и окрестностей Материалы научно-практической конференции 18 мая 2011 г. (тексты представлены в авторской редакции) Содержание А. С....»

«III Всероссийская конференция Российский рынок нефтепродуктов: регулирование, конкуренция, ценообразование Перспективы формирования ценового индикатора в условиях перехода от индикативного к биржевому ценообразованию Грушевенко Екатерина Институт Энергетических Исследований РАН Москва 14 сентября 2012 LOGO LOGO Общий вид формулы нет-бек: Нет-бек = мировая цена – транспортировка – экспортная пошлина + Акциз + НДС Ценовые формулы на основе метода нет-бек, были предложены: Нефтяными компаниями...»

«ни-' ‘ in ± ь -Q > X НX S шу - mо нх оs Q. d >s ТЕХНОЛОГИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ оы оо ш АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ т S >5: 1_ sо п; ОО Q. ШX ШX Шш Он Материалы отраслевой научно-технической конференции 12-14 мая 2004г. ьо МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ АДМИНИСТРАЦИЯ ЗАТО СЕВЕРСК СИБИРСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ КОМБИН АТ ТОМСКИЙ...»









 
2014 www.konferenciya.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Конференции, лекции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.