《地質(zhì)雷達(dá)原理》PPT課件.ppt

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1、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(jī)與天線地質(zhì)雷達(dá)工作原理地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)探測(cè)系統(tǒng)地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)的采樣機(jī)制地質(zhì)雷達(dá)成圖原理電磁波的傳播機(jī)制SIR-20高速地質(zhì)透視雷達(dá)SIR-3000SIR地質(zhì)雷達(dá)天線16MHz–1.5GHz5空氣耦合天線地質(zhì)雷達(dá)的原理地質(zhì)雷達(dá)主機(jī)與天線地質(zhì)雷達(dá)工作原理地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)探測(cè)系統(tǒng)地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)的采樣機(jī)制地質(zhì)雷達(dá)成圖原理電磁波的傳播機(jī)制GPR探測(cè)系統(tǒng)IncomingpulseTransmitterReceiverReflectedpulsesLayer2Layer1Layer3ScatteringpulsesReflec

2、tedpulsesControlUnit2745631Figure2.3:?SignaltransmissionanddatacollectionTransmitter/ReceiverUnitControlUnitAntennaStorageandDisplayUnitDMIFigure1.MajorcomponentsofaGPRsystem.雷達(dá)波信號(hào)采樣方法模擬信號(hào)數(shù)字樣本數(shù)字信號(hào)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（Daniels1996）為：電磁波傳播傳播參數(shù)公式FIGUREA2.Relati

3、onshipbetweentraveleffectofpermittivityontraveltimethroughasample:inputandoutputpulsethroughsampleswithdifferentpermittivitiesandvelocities,and(b)timeversusamplitudeplotsshowingthetimedifferentialbetweentheinputandoutputsignalsforeachsample.介電常數(shù)對(duì)電磁波速度的影響介電常數(shù)對(duì)電磁波速度的影響介電常數(shù)表1介電常數(shù)

4、表2傳播速度雷達(dá)波的傳播幾何擴(kuò)散；散射；能量轉(zhuǎn)換；反射；地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)的有效深度地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)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Antennasandapplications垂直分辨率垂直分辨率：能夠分辨的兩個(gè)物體在垂直方向上的最小間隔。頻率越高，脈沖時(shí)間越短，分辨率越高；探測(cè)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(jì)算出來其中l(wèi)為波長,f為頻率,V電磁波傳播速度,er為相對(duì)介電常數(shù)，c=0.3m/ns(v=fl，v與er相關(guān)).例如：100MHz天線、濕砂

5、中的雷達(dá)波速度約為55mm/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(gè)物體在垂直方向上的最小間隔。頻率越高，脈沖時(shí)間越短，分辨率越高；探測(cè)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(jì)算出來水平分辨率Fs=2[(Z+λ/4)2-Z2]1/2=2(λ2/2+λ2/16)1/2≈(2λZ)1/2≈V(tΔt)1/2地質(zhì)雷達(dá)的原理地質(zhì)雷達(dá)主機(jī)與天線地質(zhì)雷達(dá)工作原理地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)探測(cè)系統(tǒng)地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)的采樣機(jī)制地質(zhì)雷達(dá)成圖原理電磁波的傳播機(jī)制探測(cè)圖像地質(zhì)雷達(dá)的觀測(cè)方式