ЖУРНАЛ СТА 1/1996

69 1/96 РАЗРАБОТКИ ГЕОЛОКАЦИЯ пенсировать затухание зондирующего сигнала с глубиной. Для построения изображения под- поверхностного профиля используют- ся режимы поиска объектов и скани- рования. При этом передающая и при- емная антенны перемещаются вдоль обозначаемых на поверхности проф- илей и происходит непрерывная ре- гистрация отраженных сигналов. Для разметки горизонтальной шкалы на профиле проставляются точки с извест- ными взаимными расстояниями, и при перемещении антенн вдоль профиля эти точки отмечаются на рисунке вер- тикальной линией. На основе собран- ных сигналов получается временной профиль, на котором ось глубин ка- либрована в единицах времени. Раз- личные значения коэффициента отра- жения соответствуют различным зна- чениям градаций яркости на индика- торе или бумаге. На основе диэлек- трической проницаемости ε рассчи- тывается шкала глубин, с помощью которой можно определить глубину каждой отражающей границы. Немного теории При обработке сигналов с целью построения глубинного профиля воз- никает проблема выделения полез- ных сигналов на фоне шума и помех. Для решения этой проблемы исполь- зуются различные методы. Постоянный по времени отраженный от поверх- ности земли сигнал подавляется, ис- пользуя следующий алгоритм: , (1) где (2) Здесь yi(n) — значение сигнала, при- нятого антенной, находящейся в точ- ке, задаваемой индексом i, с глубины, задаваемой индексом n. структур сигналы регистрируются за- тем приемной антенной. В указанном приборе используется малошумящий стробоскопический пре- образователь, у которого среднеквад- ратичное значение собственных шу- мов не превышает значения 0,2 мВ. Наряду с высокой частотой стробиро- вания (100 кГц), позволяющей прово- дить накопление вводимых сигналов с целью уменьшения дисперсии шу- ма, это дает возможность более эф- фективно выделять сигнал от отра- жающего объекта на фоне шума. Заложены многочисленные алгорит- мы, повышающие удобство управле- ния прибором, а также позволяющие проводить различные обработки при- нимаемых сигналов. Автоматическое определение диэлектрической прони- цаемости приповерхностного слоя зем- ли дает возможность разметки шкалы глубин. Выбор закона изменения уси- ления и его параметров позволяет ком- С целью повышения разрешающей способности в горизонтальном направ- лении применяется обработка, исполь- зующая метод синтезированной аппер- туры. Учитывая, что на приемную ан- тенну поступают сигналы не только от объектов, находящихся под ней, но и смещенных в горизонтальном направ- лении, а также учитывая диаграмму на- правленности антенны, можно полу- чить следующую формулу для приня- того сигнала: , (3) где x i ,z j — координаты отражающего объекта, P(x i ,z j ) —отраженный объектом сигнал, P’(x i ,z j ) — расчитанное значение сигнала, D m — коэффициент, отражающий ди- аграмму направленности антенны, — расстояние от точки с координатами (x i ,z j ) до антенн. Для примера на рис. 2 показано изоб- ражение профиля, полученного c ис- пользованием обычной обработки (а) и с использованием дополнительных об- работок (б) методом вычитания средне- гопо участку значения (1) иметодомсин- тезированной аппертуры (3). На профи- ле, представленномна рис. 2 б, значитель- но легче идентифицировать две трубы. Заключение Геолокатор может быть использован для исследования приповерхностных слоев земли в строительстве, комму- нальном хозяйстве, для обнаружения пластмассовых мин (что невозможно с помощью обычных миноискателей), при строительстве и эксплуатации же- лезных дорог, обнаружении и опреде- лении размеров залежей полезных ис- копаемых, исследовании толщины и состояния ледяных покровов, поиске грунтовых вод и т. п. Работа с геолока- тором представлена на рис. 3 - 6. ● Г.О. Аленкович, Б.Н. Левитас, А.С. Минин — сотрудники ЗАО Geozondas, Вильнюс Телефон: (0122) 23-5404 Факс: (0122) 63-3816 Рис. 4. Исследование коммуникаций на нефтеперерабатывающем предприятии Рис. 3. Работа с георадаром на малых глубинах Рис. 5. Исследование городских коммуникаций Рис. 6. Полный комплект георадара