雷达基本培训.ppt

LETSMAKEITVISIBLE,雷达基本理论,探地雷达基础,了解探地雷达的基本知识,如何使用雷达，什么情况下使用雷达.,目的:,瑞典MALA厂家简介雷达基本理论RAMAC/GPR系列产品介绍RAMAC/GPR应用,内容:,瑞典MALA公司简介,MALGeoScience公司总部,MAL公司的位置,分公司,南卡罗莱那,美国,MAL办公机构,公司总部在Mal,瑞典新市场部在Skellefte,瑞典Raycon（工程及应用）在Stockholm,瑞典,代理机构及合作机构,鑫衡运,MALA公司历史,1937,公司成立(SGU)1982-1988,SGABMal(开始雷达研发及生产)1988-1992,ABEM1992-1994,ABEMGeoScience1994,MalGeoScience,RAMAC/GPR历史,1992开始研究地面雷达1994-RAMAC/GPR推向国际市场1996-1GHz天线推出1997全新的屏蔽天线概念,500MHz天线1998推出250和800MHz屏蔽天线1999屏蔽100MHz,多道雷达系统MC4,用于孔中数据采集和解释的Windows下的软件2000新的控制单元CUII,多道模块MC16,Easy3D软件.2001新控制单元RAMACX3M2002新控制单元RAMACX3MCorder2002推出管线探测雷达EasyLocator2003新监视器RAMAC/GPRMonitor，超强地面耦合天线RTA20041.6GHz屏蔽天线,雷达基本理论,什么是雷达?,RADIODETECTIONANDRANGING（无线电探向和测距）雷达最初是用于军事目的探测空中目标体.,什么是探地雷达(GPR)?,采用无线电波探测的一种技术,频率一般在5-2000MHz,对地下结构和埋藏物以及人造结构成像.它不是所谓的“黑匣子”,直接告诉你地下异常体的位置.最早的脉冲雷达系统是Melton于1937年提出的。三种基本模式:反射,速度探测,层析成像.,GPR的优点,携带方便GPR是无损探测技术与其它地球物理方法相比，数据采集速度非常快水平和垂直位置精度高高分辨率地下图像,GPR的局限性,探测深度和目标体的分辨能力依赖于土壤（或地下介质）特性.高导电率介质会使GPR方法无效（如海水、盐碱地、金属矿、粘土层等）.目标体和周围介质要有足够的电性差异（介电常数和电阻率）GPR数据的解释因人而异，解释者的经验非常重要.,不同天线的穿透深度,上述穿透深度是理想条件下的数值.,天线(MHz),土壤中(m),25255050204010012252008152505105003.5580023.510001.53,岩石中(m),用电磁波穿透地下介质电磁波速度和穿透深度取决于介质的介电常数和电导率记录反射时间速度一般在33-212m/s三种模式:反射,速度,层析成像,基本原理,GPR方法反射,雷达探测的95%是用偶极反射模式从原理上讲，GPR类似于声纳设备发射机发射一“列”电磁脉冲，该脉冲在介质中传播在地下介质的电特性有变化的地方发生反射(即散射)接收机拾取“背散射”信号，记录它并将其显示在计算机屏幕中,GPR方法-反射,基本原理反射(孔中雷达),基本原理速度(地面雷达),CMP,commonmidpointmeasurement（共中心点）WARR,wideanglereflectionrefraction（宽角反射折射）给出速度剖面用于把时间记录转换成深度需要可分离天线(Tx发射/Rx接收)RAMAC/GPR比竞争对手的优势,基本原理层析成像(钻孔雷达),RAMAC/GPR产品简介,RAMAC/GPR产品背后的哲学?,配置灵活应用范围广简单的用户界面数字式脉冲雷达数据质量好,RAMAC/GPR在野外的应用,一套系统单人操作许多应用,RAMAC/GPR-优点,模块化控制单元支持所有的天线天线电子单元也是模块化的速度市场上最快的CU-处理器每秒扫描1000线携带方便市场上最现代化的雷达系统因此它采用最新,最有效,集成化程度最高的技术.数据质量真16位系统天线选择范围广非屏蔽,屏蔽和孔中天线一个控制单元支持所有的天线性价比高节省人力模块化设计节约资金,+最深可测至2500m.,RAMAC/GPRCUII可扩展到4道或16道,屏蔽天线,非屏蔽天线,孔中天线,250MHz,500MHz,800MHz,1000MHz,25MHz,50MHz,100MHz,200MHz,100MHz,250MHz,100MHz,RTC50,1.6GHz,1.2GHz,高频天线,X3MCorder,RAMACX3M,RAMAC/GPR系统示意图,控制单元,接收,发射,数据,触发,触发信号,测量轮,RAMAC/GPRCUII带多道模块MC-4或MC-16,RAMACX3M,紧凑完整的雷达系统,X3MCorder,无需电缆带内置记录器的雷达系统,管线探测雷达EasyLocator,RAMAC/GPR屏蔽配置,1GHz独立系统,100-800Mhz屏蔽天线,RAMAC/GPR不屏蔽配置,25,50,100和200MHz不屏蔽天线.,RAMAC/GPR钻孔配置,100MHZ和250MHz反射或层析成像模式电缆或绞车+1000m,RAMAC/GPR多道配置,多达16个记录通道连接4个发射机和4个接收机与所有的RAMAC/GPR天线兼容,GroundVision软件,Windows下的软件用于数据采集处理和显示,Easy3D软件,Easy3D软件,实例雷达剖面显示管线和一个管道沟!,雷达剖面彩图,浅部天线和中部天线的比较.,未知物体,电力线,自来水管,电缆沟,电力线,自来水管,电缆沟,未知物体,RAMAC/GPR应用实例,民用/结构工程公用事业领域(管线,电缆),钢筋和空洞.水平定向钻前期勘探(HDD)交通:公路和铁路检测,冰层厚度,桥面检测和桥基础研究.环境危险废弃物成图,地下埋藏罐(UST),沉积岩研究,深度测量.地球物理技术地层成图,空洞和下沉孔,地下水,矿井探测,裂隙探测,大坝研究,基础研究,隧道调查.军事道路完整性探测,战壕路线探测，地雷、炮弹等埋藏物考古场地成图,古墓探测,人工制品探测,GPR应用,对雷达来说，最重要的市场是,公用事业探测管线和阀门探测混凝土检测路面和桥面探测地质勘探冰,雪和冰川钻孔雷达,基岩裂隙带探测,基岩裂隙带探测,采用50兆天线，在广西兰洞水库探测。从结果看，在该剖面位置裂隙较发育。,水底形态调查,采用100兆不屏蔽天线，在钱塘江做水底形态调查。该处水域为海水和淡水的混合水，从剖面中水底形态清晰可见。,实例(400MHz天线),管线探测,管道沟边界,15”金属排水管,6寸深,公用事业探测(500MHz屏蔽天线),基岩探测(200MHz天线)antenna),深部石灰岩勘探(50MHz天线),用100兆不屏蔽天线。从剖面中看出，距探测剖面22米处有一个裂隙。,汕头广澳隧道超前探测,冻土层研究,上图为青藏铁路冻土层勘探。用100兆天线,裂隙探测(200MHz天线),基岩面勘探,采用100兆不屏蔽天线，基岩面在100160ns之间。用GRADIX软件出图。,岩溶和裂隙勘探,采用CUII主机，50兆非屏蔽天线（资料提供：铁一院）,灰岩中的空洞(200MHz天线),考古(100MHz天线),煤层中的隧道(100MHz天线),钢筋探测(800MHz屏蔽天线),路面探测(1000MHz),京石高速路面分层,CUII主机，1000兆天线，可自动生成厚度报告,用REFLEX软件自动分层,原始数据,隧道衬砌厚度检测,用500兆屏蔽天线，在重庆梁平某铁路隧道顶部做衬砌厚度检测。,处理后的数据,原始数据,宝兰线隧道衬砌厚度检测,分层结果及报告,layerthicknessesandlayervelocitiestolayerboun1outputbetween0.00and100.00METERvalueswithincrement5.00METERaverageover1values.layer1PositionthicknessMETERMETER0.0000.2005.0010.29510.0020.38115.0030.41020.