Способ георадиолокации в условиях ограниченного пространства

Изобретение относится к геофизике, а именно к георадиолокации, и может использоваться на труднодоступных и ограниченных участках для исследования геометрии горных пород. Заявленный способ заключается в том, что геолокацию проводят с изменением углов разворота антенного блока георадара. При этом в месте проведения исследований, в ограниченном пространстве, выполняют углубление полуцилиндрической формы, в котором осуществляют зондирования в различных угловых положениях антенного блока георадара, для чего перемещают его по поверхности углубления, а измерения углов зондирований ведут по шкале и стрелке-отвесу, размещенным на антенном блоке. Радарограммы, записываемые с помощью данного способа, отличаются набором уникальных трасс сигналов, зарегистрированных под различными углами к отражающей горизонтальной границе, что позволяет выделить регулярные сигналы, тем самым повысить информативность данных георадиолокации. 1 ил.

 

Изобретение относится к геофизике, а именно к георадиолокации, и может использоваться на труднодоступных и ограниченных участках для исследования геометрии горных пород.

При исследовании горных пород методом георадиолокации на труднодоступных и ограниченных участках контактные измерения с непрерывным перемещением антенного блока георадара невозможны.

Известен способ, в котором антенный блок радара перемещается в горизонтальной плоскости по раме, закрепленной на телескопической башне. Башня обеспечивает изменение высоты и угла наклона рамы, тем самым позволяет направлять сигнал радара под острым углом (угол Брюстера) и сканировать подповерхностный объем с целью исследования недоступных участков из одной позиции (прототип) [1].

Основными недостатками известного способа являются:

- необходимость увеличения пространства рядом с объектом исследований для размещения телескопической башни с рамой;

- отсутствие контакта антенного блока с поверхностью исследуемых пород, что ведет к появлению сигналов-помех от окружающих объектов.

Технической задачей являлась разработка способа, позволяющего осуществлять георадиолокацию из одного местоположения в контакте с зондируемой поверхностью горных пород.

Технический результат достигается тем, что в месте проведения исследований, в ограниченном пространстве, выполняют углубление полуцилиндрической формы, в котором осуществляют зондирования в различных угловых положениях антенного блока георадара, для чего перемещают его по поверхности углубления, а измерения углов зондирований ведут по шкале и стрелке-отвесу, размещенным на антенном блоке.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то, что на участке исследований выполняют полуцилиндрическое углубление, позволяет изменять угловое положение антенного блока георадара, тем самым расширяет область зондирований.

Другой существенный признак в том, что измерения углов зондирований ведут по шкале и стрелке-отвесу, размещенным на антенном блоке.

Способ осуществления зондирований поясняется чертежом, на котором показано расположение антенного блока георадара в полуцилиндрическом углублении (фиг.1).

Условные обозначения, принятые на чертеже: 1 - полуцилиндрическое углубление в исследуемых горных породах; 2 - антенный блок; 3 - зондируемая область подповерхностного пространства; 4 - стрелка-отвес; 5 - шкала в градусах.

Способ зондирования осуществляют следующим образом. В труднодоступном или ограниченном месте выполняют полуцилиндрическое углубление 1. Антенный блок 2 устанавливают в одно из крайних положений в углублении горных пород. Затем его перемещают по поверхности углубления и фиксируют углы разворота. При этом зондированиями охватывают большую область подповерхностного пространства 3, чем при стационарном зондировании. В результате получают радарограмму с набором уникальных трасс сигналов, записанных под различными углами к отражающей горизонтальной границе, что позволяет выделить регулярные сигналы, тем самым повысить информативность данных георадиолокации. Определение значений угла разворота антенного блока осуществляют по указанию стрелки-отвеса 4 на шкале градусов 5. Обработку данных ведут с учетом зафиксированных углов зондирования.

Преимуществами данного способа являются:

- возможность расширения области зондирований при георадиолокации из одного локального местоположения;

- обеспечение контакта антенного блока с поверхностью горных пород в процессе зондирований, что исключает появление на радарограмме сигналов-помех от окружающих объектов.

Источники информации

1. Пат. 6094157 США. Oblique scanning ground penetrating radar / Dennis H. Cowdrick. Опубл. 25.07.2000.

Способ георадиолокации в условиях ограниченного пространства, включающий георадиолокацию с изменением углов разворота антенного блока георадара, отличающийся тем, что в месте проведения исследований, в ограниченном пространстве, выполняют углубление полуцилиндрической формы, в котором осуществляют зондирования в различных угловых положениях антенного блока георадара, для чего перемещают его по поверхности углубления, а измерения углов зондирований ведут по шкале и стрелке-отвесу, размещенным на антенном блоке.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при исследовании залежей сверхвязких нефтей. Сущность изобретения: излучают электромагнитные волны и принимают сигналы, отраженные от границ раздела слоев зондируемой среды, после чего проводят обработку результатов измерений.

Заявленная группа изобретений относится к области скважинной геофизики и может быть использована для исследования подповерхностных структур из скважин. Сущность: формируют сверхширокополосные видеоимпульсы длительностью 10-11-10-8 с.

Изобретение относится к области океанографических измерений и преимущественно может быть использовано для контроля изменения состояния поверхности открытых водоемов, вызванного их загрязнением поверхностно-активными веществами, при проведении экологических и природоохранных мероприятий. Техническим результатом изобретения является возможность при осуществлении анализа характеристик бликов зеркального отражения учитывать фактор влияния, ветра, что обеспечивает повышение точности определения наличия загрязнения, а также степени его интенсивности. Согласно изобретению поверхность облучают лазером, регистрируют блики зеркального отражения и определяют их характеристики.

Изобретение относится к области океанографических измерений и преимущественно предназначено для определения скорости ветра над морской поверхностью. Технический результат - обеспечение возможности учитывать вклад поверхностного течения в уровень отраженных водной поверхностью радиосигналов, что повышает точность определения скорости ветра. Сущность: установленным на космическом аппарате радиоальтиметром облучают водную поверхность, регистрируют отражённый назад сигнал, по фронту радиоимпульса определяют значимую высоту поверхностных волн, по времени прохождения сигнала до поверхности и обратно определяют крупномасштабный рельеф поверхности, по нему рассчитывают поле поверхностного течения, и определяют скорость ветра по величине отраженного назад сигнала с учётом значимой высоты волн и влияния поля течения на величину отражённого назад сигнала. .

Изобретение относится к геофизическим исследованиям с управляемым источником. Сущность: способ содержит этапы, на которых: развертывают по меньшей мере один приемник и электрический дипольный источник; передают электромагнитное поле от электрического дипольного источника; детектируют первую горизонтальную составляющую и вторую горизонтальную составляющую отклика электромагнитного поля на передаваемое электрическое поле, используя по меньшей мере один приемник, и вычисляют вертикальную составляющую отклика электромагнитного поля, используя детектированные первую и вторую горизонтальные составляющие отклика электромагнитного поля, причем эти первую и вторую горизонтальные составляющие комбинируют.

Изобретение относится к области противодействия терроризму и может быть использовано в системах защиты объектов. Устройство обнаружения носимых осколочных взрывных устройств содержит СВЧ передающее устройство с частотой f1, СВЧ передающее устройство с частотой f2, СВЧ приемное устройство комбинационных частот второго порядка, СВЧ приемное устройство комбинационных частот третьего порядка.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для определения электрофизических параметров объектов, с которыми пространственно связаны месторождения полезных ископаемых в условиях техногенной инфраструктуры, построенной с применением металлоконструкций.

Предлагаемое устройство относится к контрольно-поисковым средствам, а именно к устройствам обнаружения местоположения людей, оказавшихся под завалами, образовавшимися в результате стихийного (землетрясения, торнадо, цунами и др.) или иного бедствия, и поиска взрывчатых и наркотических веществ, и может быть использовано при техногенных авариях, природных катастрофах, террористических актах и при предотвращении опасных для населения акций.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для поиска засыпанных биообъектов или их останков. Заявлен способ обнаружения местонахождения засыпанных биообъектов или их останков и устройство для его осуществления.

Использование: изобретение относится к области техники, занимающейся подповерхностной радиолокацией объектов. Сущность изобретения заключается в зондировании среды сверхнизкочастотными гармоническими электромагнитными колебаниями.

Изобретение относится к области подповерхностной радиолокации, а именно к определению расположения и формы неоднородностей и включений в конденсированных средах. Сущность: способ заключается в ступенчатом изменение сигнала, в заданном диапазоне частот с равномерным шагом от f min = k min c D до f max = k max c D , где kmin=0,72, kmax=0,81,D - диаметр антенны, с - скорость света. Количество отдельных частот в диапазоне от fmin до fmax не менее пяти. Сканируется исследуемый участок поверхности. Радиоголограмма исследуемого участка фокусируется и определяется ориентация проводящего заглубленного цилиндра. Сначала антенна ориентируется по отношению к оси заглубленного цилиндра так, что вектор напряженности электрического поля располагается перпендикулярно оси цилиндра, и сканируется поверхность при перпендикулярной поляризации. Затем антенна ориентируется по отношению к оси цилиндра так, что вектор напряженности электрического поля располагается параллельно оси заглубленного цилиндра, и сканируется поверхность при параллельной поляризации. Производится фокусировка радиоголограмм цилиндра при перпендикулярной и параллельной поляризациях. Определяется глубина фокусировки изображений заглубленного цилиндра при перпендикулярной и параллельной поляризациях, радиус r заглубленного цилиндра и глубина заложения h находятся из выражений: r=l ⊥ -l || ; h=l ⊥ , где l⊥ - глубина фокусировки изображений заглубленного цилиндра при перпендикулярной поляризации, l|| - глубина фокусировки изображений заглубленного цилиндра при параллельной поляризации. Способ позволяет косвенным методом определить диаметр арматуры и других проводящих цилиндрических предметов в конденсированных средах. 9 ил.

Изобретение относится к области противодействия терроризму и может быть использовано в системах защиты объектов. Способ обнаружения осколочных взрывных устройств основан на методе нелинейной радиолокации и включает облучение СВЧ электромагнитным зондирующим полем и регистрацию новых составляющих в спектре отраженного сигнала. Облучение осуществляется на двух близких, но не равных частотах. Регистрация осуществляется на одной из комбинационных частот третьего порядка, значение которой меньше значений двух частот излучаемых сигналов. Все частоты берутся в диапазоне резонансного рассеяния взрывного устройства. Поляризация зондирующих СВЧ сигналов берется вращающейся с одинаковым направлением вращения, а регистрацию отраженного СВЧ сигнала на комбинационной частоте третьего порядка осуществляют с использованием противоположного направления вращения. Техническим результатом изобретения является повышение дальности обнаружения осколочных взрывных устройств.1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Антенная система на монтажной плате с по меньшей мере двумя магнитными кольцами и прямоугольным поперечным сечением и образованными за счет этого боковыми поверхностями магнитных колец с противоположной полярностью, установленными на монтажной плате с помощью поставки, причем поверхности магнитных колец с противоположной полярностью обращены друг к другу, а центральные отверстия магнитных колец расположены соосно с отверстием проставки и образуют с ним сквозное отверстие. Эта антенная система предназначена для устройства обнаружения материалов, с помощью которого обеспечена возможность обнаружения задаваемого материала на большом расстоянии. Применимость антенной системы благодаря своей конструкции может быть свободно расширена увеличением количества магнитных колец и соответствующих проставок. Благодаря своему небольшому объему ее можно свободно интегрировать в существующие приборы и экономически выгодно производить. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области нелинейной радиолокации и может быть использовано при разработке нелинейных радиолокаторов, осуществляющих поиск объектов, представляющих собой радиоэлектронные устройства и контактирующие металлические поверхности, за счет обнаружения нелинейных свойств элементов, являющихся составной частью таких объектов поиска. Достигаемый технический результат - измерение дальности до объекта поиска за счет использования двухчастотного способа зондирования с регистрацией комбинационных частот второго и третьего порядка отраженного сигнала, где в качестве одного зондирующего сигнала используется широкополосный сигнал (линейно-частотно-модулированный сигнал) на одной несущей частоте с полосой , а в качестве другого - радиоимпульс на другой несущей частоте. Обработку отраженного сигнала производят N канальной схемой на любой гармонике и комбинационной составляющей, используя оптимальную фильтрацию сложного сигнала с несущей частотой, равной промежуточной частоте (ПЧ), и полосой в М каналах и в N-M каналах, и, учитывая результаты по всем каналам, по временному положению максимума отклика измеряют дальность до объекта поиска. Способ реализуется устройством, выполненным соответствующим образом. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и радиотехники, а именно к технике связи СНЧ-КНЧ диапазона, и может быть использовано для связи с глубокопогруженными и удаленными подводными объектами. Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами - 6 содержит передающую систему, состоящую из задающего генератора, модулятора, системы управления, защиты и автоматизации, усилителя мощности, согласующего устройства, индикатора тока антенны и источника тока, причем прием и регистрация излучения, создаваемого СНЧ-КНЧ генераторами, осуществляются с помощью буксируемой кабельной антенны, антенного усилителя и приемника СНЧ-КНЧ диапазона, находящихся на борту подводного объекта, отличается тем, что дополнительно введены N преобразователей, N заземлителей антенной системы, выполненной в виде протяженной прямолинейной линии, состоящей из N секций, отрезков подземного неэкранированного кабеля, антенной системы длиной t, равной несколько десятков сотен километров, каждый из N преобразователей выполнен идентично и содержит секцию подземного кабеля длиной, не превышающей 20 км в антенной системе, источник электрической энергии питания каждого из блоков по цепям питания преобразователя, информационный трансформатор, силовой трансформатор, первый усилитель, интегральную цепочку (схему), второй вентиль В.2, дифференциальную цепочку, первый вентиль В.1, второй усилитель, третий усилитель, генератор тактовых импульсов, модулятор, усилитель мощности, токовый трансформатор, регулятор мощности на входе усилителя мощности, - ток в N-1 секции антенны системы длиной до 20 км; - ток в N секции антенны системы длиной до 20 км; - разность токов N-1 секции антенны и N секции антенны; каждый из N токовых трансформаторов содержит трехобмоточный трансформатор для обеспечения заданных параметров тока во всех секциях антенной системы. Технический результат заключается в обеспечении электромагнитной совместимости «Системы связи…» с РЭС, линиями электропередачи, кабельными линиями связи, инженерными сооружениями и создание условий экологической безопасности в районе размещения антенной системы радиостанции. 4 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к геофизике и археологии и может быть использовано для выявления внутренней структуры археологических объектов, представляющих собой слои ограниченного простирания и мощности, сложенные раковинами моллюсков. Для выделения границ слоя раковин в культурных отложениях на площади исследований разбивается сеть измерений, выполняются георадиолокационные измерения по профилям. Составляют электрофизическую модель геологической среды археологического памятника на основе сопоставления результатов измерений по отдельному профилю с известным для территории исследований геологическим разрезом. Определяют координаты электрофизических границ объекта поиска на георадарограммах на основе электрофизической модели. Выполняют последовательное построение карт нижней и верхней границ объекта поиска и разностной карты глубин залегания нижней и верхней границ объекта. Полученная таким образом карта мощности антропогенного слоя раковин используется для количественных расчетов параметров слоя и для реконструкции внутренней структуры древнего поселения собирателей раковин, необходимых для решения археологических задач. Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения точности локализации и ранжирования выделенных структур с определением трехмерных координат границ объекта исследования, количественной оценки площадного распределения антропогенных карбонатных отложений с определением общего и дифференцированного (на локальных участках) объемов раковинного слоя. 4 ил.

Изобретение относится к классу геофизических приборов, предназначенных для исследований, не нарушающих структуры грунта, на глубины от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Достигаемый технический результат - расширение диапазона обрабатываемых значений сигналов, поступающих в ответ на подачу зондирующих импульсов, что позволяет без искажений принимать информацию с различных глубин зондирования, практически исключая искажения, связанные с нелинейностью входных характеристик приемных элементов. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит передающую часть и приемную часть. Передающая часть включает в себя последовательно связанные высоковольтный источник питания, формирователь зондирующих импульсов и передающую антенну, а приемная часть - последовательное связанные приемную антенну, средство обработки сигналов, средство представления результатов обработки сигналов. Средство обработки сигналов содержит двухканальный аналого-цифровой преобразователь, выходы которого подключены к входам средства объединения канальных сигналов преобразователя для передачи средству представления результатов обработки. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к пассивным радиотеплолокационным системам наблюдения за объектами с помощью сканирующего радиометра с двумя антеннами, принимающими сигналы в двух частотных диапазонах. Достигаемый технический результат – повышение пространственного разрешения изображения в первой матрице, полученной для широкой диаграммы направленности (ДНА), до разрешения второй матрицы, полученной для узкой ДНА, с сохранением температурных характеристик частотного диапазона первой. Указанный результат достигается тем, что в способе формирования изображения используют две антенны, одна из которых имеет широкую диаграмму направленности, а другая антенна - узкую ДНА. Наличие двух антенн необходимо для определения излучающих свойств объектов в разных частотных диапазонах. 4 ил.

Изобретение относится к способам георадиолокационного подповерхностного зондирования всех слоев отложений торфяного пласта в режиме реального времени с целью обнаружения границы локального подземного торфяного пожара портативным георадаром, доставляемым на поверхность торфяника с помощью беспилотного летательного аппарата или аэростата. Способ доставки на поверхность торфяника портативного георадара и приема данных зондирования в режиме реального времени заключается в доставке названного устройства на поверхность торфяника, установке его в контролируемой зоне и передаче данных зондирования. При этом доставка прибора георадиолокационного подповерхностного зондирования осуществляется на беспилотном летательном аппарате или аэростате, производят фиксацию его местоположения на патрульной карте, а передачу данных зондирования с названного прибора производят по сети Wi-Fi на беспилотный летательный аппарат или аэростат при патрульном облете всех размещенных в контролируемой зоне портативных георадаров. Техническим результатом заявленного изобретения является размещение портативного георадара на поверхности торфяника в контролируемой зоне в тех местах, где приборы и оборудование ранее смонтировать было невозможно или крайне опасно. 4 ил.

Изобретение относится к способам поиска и обнаружения объекта на местности по монохромному цифровому (с градациями яркости в каждом пикселе) изображению этой местности, например по радиолокационному изображению, формируемому в радиолокаторах с синтезированной антенной за счет многократного излучения на интервале синтезирования зондирующего сигнала и формирования при движении летательного аппарата виртуальной синтезированной антенной решетки. Достигаемый технический результат - увеличение эффективности обнаружения объекта при существенном уменьшении объема вычислений. Указанный технический результат достигается за счет того, что всю зону поиска разбивают на неперекрывающиеся квадраты поиска размером Nп×Nп пикселей, в каждом квадрате поиска вычисляют выборочные среднее значение и среднеквадратическое отклонение распределения яркости изображения, затем вычисляют их отношение q и сравнивают его с порогом qпор и, если отношение меньше порога, то принимают решение об обнаружении в этом квадрате поиска кандидата на искомый объект, и во всех квадратах поиска, в которых принято решение об обнаружении кандидата, проводят его допоиск и уточнение его положения. 6 з.п. ф-лы, 9 табл.

Изобретение относится к геофизике, а именно к георадиолокации, и может использоваться на труднодоступных и ограниченных участках для исследования геометрии горных пород. Заявленный способ заключается в том, что геолокацию проводят с изменением углов разворота антенного блока георадара. При этом в месте проведения исследований, в ограниченном пространстве, выполняют углубление полуцилиндрической формы, в котором осуществляют зондирования в различных угловых положениях антенного блока георадара, для чего перемещают его по поверхности углубления, а измерения углов зондирований ведут по шкале и стрелке-отвесу, размещенным на антенном блоке. Радарограммы, записываемые с помощью данного способа, отличаются набором уникальных трасс сигналов, зарегистрированных под различными углами к отражающей горизонтальной границе, что позволяет выделить регулярные сигналы, тем самым повысить информативность данных георадиолокации. 1 ил.

Наверх