《地質(zhì)雷達(dá)原》PPT課件.ppt

地質(zhì)雷達(dá)的原理,勞雷公司,地質(zhì)雷達(dá)的原理,地質(zhì)雷達(dá)主機與天線 地質(zhì)雷達(dá)工作原理 地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)探測系統(tǒng) 地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)的采樣機制 地質(zhì)雷達(dá)成圖原理 電磁波的傳播機制,SIR-20高速地質(zhì)透視雷達(dá),SIR-3000,SIR 地質(zhì)雷達(dá)天線16 MHz 1.5 GHz,空氣耦合天線,地質(zhì)雷達(dá)的原理,地質(zhì)雷達(dá)主機與天線 地質(zhì)雷達(dá)工作原理 地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)探測系統(tǒng) 地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)的采樣機制 地質(zhì)雷達(dá)成圖原理 電磁波的傳播機制,GPR探測系統(tǒng),雷達(dá)波信號采樣方法,模擬信號,數(shù)字樣本,數(shù)字信號重組,界面,空洞,透鏡體,雷達(dá)成圖原理,一維介質(zhì)中電磁波垂直于電場、磁場，沿著z軸傳播方程（Daniels 1996）為：,電磁波傳播,傳播參數(shù)公式,FIGURE A2. Relationship between travel effect of permittivity on travel time through a sample: input and output pulse through samples with different permittivities and velocities, and (b) time versus amplitude plots showing the time differential between the input and output signals for each sample.,介電常數(shù)對電磁波速度的影響,介電常數(shù)對電磁波速度的影響,介電常數(shù)表1,介電常數(shù)表2,傳播速度,雷達(dá)波的傳播,幾何擴散； 散射； 能量轉(zhuǎn)換； 反射；,地質(zhì)雷達(dá)探測的有效深度,地質(zhì)雷達(dá)探測目標(biāo)體能力的相關(guān)因素： 目標(biāo)體的性質(zhì) 能量在傳播過程中的損失 發(fā)射功率、天線的中心頻率,Antennas and applications,垂直分辨率,垂直分辨率：能夠分辨的兩個物體在垂直方向上的最小間隔。 頻率越高，脈沖時間越短，分辨率越高；探測深度越淺。 最小間隔：1/4波長,波長可以利用天線的中心頻率f 、電磁波在介質(zhì)中的傳播速度Vm計算出來,其中 l為波長, f為頻率, V電磁波傳播速度, er為相對介電常數(shù)， c=0.3 m/ns (v=fl，v與er相關(guān)). 例如：100 MHz天線、濕砂中的雷達(dá)波速度約為55 mm/ns， 層間距大于14cm才能分辨出來。,分辨率,垂直分辨率,垂直分辨率：能夠分辨的兩個物體在垂直方向上的最小間隔。 頻率越高，脈沖時間越短，分辨率越高；探測深度越淺。 最小間隔：1/4波長,波長可以利用天線的中心頻率f 、電磁波在介質(zhì)中的傳播速度Vm計算出來,水平分辨率,Fs =2(Z+/4)2-Z21/2 =2(2/2+2/16)1/2 (2Z)1/2 V(tt)1/2,地質(zhì)雷達(dá)的原理,地質(zhì)雷達(dá)主機與天線 地質(zhì)雷