*****************************************************************************************
Подповерхностное радиолокационное зондирование - Ground Penetrating Radar (GPR)
*****************************************************************************************
Георадар в кладоискательстве
http://www.geoscan.boom.ru/
Георадар незаменим для поиска неметаллических объектов, например для картирования древних фундаментов. скрытых под землей, поиска тайных пустот в зданиях, подземных ходов, поиска керамических изделий.
Принцип действия георадара основывается на излучении сверхширокополосных (наносекундных) импульсов метрового и дециметрового диапазона электромагнитных волн и приеме сигналов, отраженных от границ раздела слоев зондируемой среды, имеющих различные электрофизические свойства, то есть контакт между сухими и влагонасыщенными грунтами, между породами различного литологического состава, между породой и материалом искусственного сооружения, между коренными и осадочными породами.
В отличии от классической радиолокации в георадарах радиоимпульсы излучаются не в пространство, а в среды с большим затуханием радиоволн, при этом радиоимпульсы отражаются не только от предметов (металлических и неметаллических), но и от участков, имеющих отличную от среды диэлектрическую проницаемость, то есть от границ песок - камень, сухой - влажный грунт и так далее.
*****************************************************************************************
http://www.georadary.ru/index.php?name=about
Георадар может использоваться для просвечивания грунтового массива под фундаментами сооружений, если фундаменты не содержат большого количества металла.
Ограничением применяемости георадара является наличие над интересующим объектом протяженных металлосодержащих объектов (листы металла, армированные плиты и т.д.).
*****************************************************************************************
Источник - http://www.gsi2000.ru/articles.php?secI … p;artId=22
Георадар как универсальный поисковый прибор
Помозов В.В., Семейкин Н.П.
1. Принцип действия георадара.
Работа радиолокационного прибора подповерхностного зондирования (в общепринятой терминологии – георадара) основана на использовании классических принципов радиолокации.
Передающей антенной прибора излучаются сверхкороткие электромагнитные импульсы (единицы и доли наносекунды), имеющие 1,0-1,5 периода квазигармонического сигнала и достаточно широкий спектр излучения. Центральная частота сигнала определяется типом антенны.
Выбор длительности импульса определяется необходимой глубиной зондирования и разрешающей способностью прибора. Для формирования зондирующих импульсов используется возбуждение широкополосной передающей антенны перепадом напряжения (ударный метод возбуждения).
Излучаемый в исследуемую среду импульс отражается от находящихся в ней предметов или неоднородностей среды, имеющих отличную от среды диэлектрическую проницаемость или проводимость, принимается приемной антенной, усиливается в широкополосном усилителе, преобразуется в цифровой вид при помощи аналого-цифрового преобразователя и запоминается для последующей обработки. После обработки полученная информация отображается на индикаторе [1].
2. Области применения.
Интерес за рубежом к использованию подповерхностного радиолокационного зондирования (Ground Penetrating Radar, в дальнейшем GPR), судя по кругу работ за последние 20 лет, не являлся стабильным. Выйдя из стадии лабораторных разработок, GPR в семидесятые годы привлёк к себе внимание, которое потом ослабло примерно на 10 лет. Затем, в середине 80-х годов в связи с бурным развитием электроники, вычислительной микропроцессорной техники и одновременным ростом потребностей в инженерной разведке интерес к GPR снова возрастает, но, натолкнувшись на несовершенную технику обработки, снова несколько снижается. За последние три года интерес к использованию GPR находится в стадии постоянного бурного роста. Если раньше радару были посвящены отдельные редкие публикации в научных журналах, то теперь целые разделы конференций международных геофизических и инженерно-геофизических обществ типа SEG, EEAG, EEPG, EEGS и других организаций посвящены радарным исследованиям верхней части разреза. Прошло уже пять международных конференций, посвящённых только GPR. Бурно развивается аппаратурная база. В настоящее время кроме георадаров широкого применения выпускается специализированная аппаратура для узких целей – работа в скважинах, шахтах, для дефектоскопии конструкций и т.д.
Для георадаров характерна универсальность, позволяющая использовать данные прибора в геологии, транспортном строительстве, промышленном и гражданском строительстве, экологии, археологии, оборонной промышленности и т.д.
В геологии георадары применяются для построения геологических разрезов, определения положения уровня грунтовых вод, толщины льда, глубины и профиля дна рек и озёр, границ распространения полезных ископаемых в карьерах, положения карстовых воронок и пустот.
В транспортном строительстве (автомобильные и железные дороги, аэродромы) георадары используются для определения толщины конструктивных слоёв дорожной одежды и качества уплотнения дорожно-строительных материалов, изыскания карьеров дорожно-строительных материалов, оценки оснований под транспортные сооружения, определения глубины промерзания в грунтовых массивах и дорожных конструкциях, содержания влаги в грунте земляного полотна и подстилающих грунтовых основаниях, эрозии грунтов на участках мостовых переходов.
В промышленном и гражданском строительстве помимо всего вышеперечисленного георадары нашли применение для определения качества и состояния бетонных конструкций (мостов, зданий и т.д.), состояния дамб и плотин, выявления оползневых зон, месторасположения инженерных сетей (металлических и пластиковых труб, кабелей и других объектов коммунального хозяйства).
В решении вопросов охраны окружающей среды и рационального использования земель георадары используются для оценки загрязнения почв, обнаружения утечек из нефте- и водопроводов, мест захоронения экологически опасных отходов.
В археологии при помощи георадаров устанавливают места нахождения археологических объектов и границы их распространения.
В оборонной промышленности георадары могут быть использованы для обнаружения мест заложения мин, расположения подземных тоннелей, коммуникаций, складов, техники. Хорошие результаты по обезвреживанию мин различного вида даёт комплексирование георадарных технологий с индукционными, тепловизионными и другими методами, а также с нелинейными локаторами и ЯКР-обнаружителями [2].
В таможенных органах георадары используются для обнаружения контрабандных вложений в гомогенных однородных грузах.
3. Разработчики георадаров.
Ведущими фирмами, занимающимися производством георадаров, являются GSSI (Нью Гемпшир, США), Sensor and Software Inc. (Канада), Era Technology (Великобритания), MALA (Швеция), Radar Systems (Латвия), OYO corporation (Япония), Geozondas (Литва).
Крупная компания Geophysical Systems, Inc. (GSSI) с 1970 года занимается исследованиями, разработкой и производством георадарных систем, уделяя большое внимание усовершенствованию технологии работ с георадарами. Оборудование GSSI имеет маркировку Sir systems.
Известен целый ряд модификаций георадаров данной фирмы: Sir systems –2, -2Р, -3, -3R, -31, -10А, -10Н, -10В.
В СССР первый наземный радиолокатор с ударным возбуждением антенн был разработан в 1976-1977 годах в проблемной лаборатории Рижского Краснознаменного института инженеров гражданской авиации (РКИИГА). Подобные работы велись также в Ленинградском Арктическом и Антарктическом Научно-исследовательском институте (ЛААНИИ).
В настоящее время компания Radar Systems из Латвии (г. Рига) выпускает георадар "Зонд-12с" с различными антенными блоками, а также предлагает программное обеспечение для обработки результатов зондирования.
В середине 90-х годов НПО "ИНФИЗПРИБОР" (г. Троицк Московской области) разработало переносной георадар "Грот" характеризующийся повышенной мощностью и имеющий дипольные неэкранированные антенны.
Правдинским заводом радиорелейной аппаратуры малой серией выпускался георадар "Локас-2", который базировался на шасси грузового автомобиля.
4. Георадары совместной разработки ГП НИИП и ООО "ЛОГИС"
С конца 80-х годов начались работы по созданию портативных георадаров в ООО "Логические системы" совместно с НИИ Приборостроения им. В.В.Тихомирова (г. Жуковский, Московской обл.). В разработке антенн георадаров приняли участие специалисты кафедры распространения радиоволн МФТИ.
За это время было выполнено несколько НИР и ОКР в интересах различных ведомств. Среди них можно выделить разработку портативного георадара для обследования однородных грузов в таможенных органах РФ (шифр ОКР "ОКО" и "ЗОНД"). Созданный прибор представлял собой портативный георадар со сменными антенными блоками АБ-700 и АБ-1200, имеющими средние частоты 700 и 1200 МГц соответственно. Эта разработка послужила основой, на базе которой в дальнейшем был разработан и начал выпускаться ряд георадаров сначала типа «ОКО-М» с антенными блоками АБ-500, АБ-400, АБ-250, АБ-150 и АБД (дипольный вариант, шифр ОКР «ГЕОН»), а затем ряд георадаров «ОКО-М1».
Отличительной особенностью георадаров ряда «ОКО-М1» от предыдущего поколения «ОКО-М» является наличие полной оптической развязки по информационным и синхронизирующим цепям. Введение оптической развязки позволяет устранить помехи по кабельным цепям, а также уменьшает возможную паразитную модуляцию сигнала при перекосах антенн относительно зондируемой поверхности, связанных с неровностями верхнего слоя грунта.
В таблице приведена краткая информация о ряде георадаров последней модификации «ОКО-М1».
Приёмная и передающая антенны оснащаются отдельными легкосъёмными аккумуляторными блоками питания ёмкостью 2,2 А*ч и напряжением 12 Вольт. Для снижения энергопотребления включение всех основных узлов в приборе происходит только в те промежутки времени, когда осуществляется зондирование. Ёмкости аккумуляторов хватает более чем на 4 часа непрерывной работы.
В экранированных антенных блоках большого размера АБ-250 и АБ-150 в целях удобства транспортировки предусмотрена расстыковка приёмной и передающей антенн для перевозки их в специальной транспортной таре. Разъёмная конструкция приёмной и передающей антенн позволяет работать в режиме зондирования, когда передающая антенна неподвижна, а приёмная перемещается. В этом случае для запуска передатчика используется дополнительный оптический кабель.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Источник - http://66.249.93.104/search?q=cache:aH_mAnujykQJ:lib.qrz.ru/book/print/6452 Щедрин Осипов&hl=lt&gl=lt&ct=clnk&cd=17
Щедрин А. И., Осипов И. Н. Металлоискатели для поиска кладов и реликвий.
Радиолокаторы
Общеизвестен факт, что с помощью современных радиолокаторов можно обнаружить такой объект, как самолет, на расстоянии нескольких сотен километров. Возникает вопрос: неужели современная электроника не позволяет создать компактное устройство, пусть намного уступающее по дальности обнаружения современным стационарным радиолокаторам, но позволяющее обнаруживать интересующие нас предметы (см. название книги)? Ответом является ряд публикаций, в которых такие устройства описаны.
Типичным для них является применение достижений современной микроэлектроники СВЧ, компьютерной обработки полученного сигнала. Использование современных высоких технологий практически делает невозможным самостоятельное изготовление этих устройств. Кроме того, большие габариты пока не позволяют их широко применять в полевых условиях.
К преимуществам радиолокаторов следует отнести принципиально более высокую дальность обнаружения. Отраженный сигнал в грубом приближении можно считать подчиняющимся законам геометрической оптики и его ослабление пропорционально не шестой и даже не третьей, а лишь второй степени расстояния.
Отредактировано KestaS (2006-06-19 11:25:37 pm)
