Георадары "ОКО". Сравнение возможностей АБ-1700 и АБ-1700Р (рупорный) по зондированию дорожного покрытия
Авторы:
1) Семейкин Н.П. (ООО "ЛогиС")
2) Помозов В.В. (ООО "ЛогиС")
Введение.
Для высокопроизводительного и качественного исследования дорожного покрытия георадаром ОКО антенный блок должен быть закреплён на автомобиле с отрывом антенны георадара от поверхности дорожного покрытия порядка 20-30 см.
В этом случае сигнал прямого прохождения из передающей антенны георадара в приёмную не маскирует слои дорожного покрытия, расположенные в непосредственной близости от поверхности. Для более качественного зондирования, антенный блок георадара, работающий в отрыве от поверхности, должен иметь более узкую диаграмму направленности по сравнению с аналогичным антенным блоком георадара, работающим без отрыва. Рупорный антенный блок георадара имеет более узкую диаграмму направленности, тем самым растёт помехозащищённость и пространственная разрешающяя способность георадара.
На рисунке 1 показана нормированная диаграмма направленности антенн георадара ОКО с рупором и без рупора.
Описание эксперимента:
Георадаром ОКО с антенным блоком АБ-1700 производилось зондирование одного и того же участка асфальтовой дороги в непрерывном режиме с одинаковой скоростью без отрыва и с отрывом плоскости антенн георадара на 20 см от поверхности асфальта. Затем зондирование того же участка асфальтовой дороги производилось георадаром ОКО с рупорным антенным блоком АБ-1700Р с отрывом 20 см от поверхности асфальта.
Таким образом, было записано три файла по одному и тому же маршруту перемещения антенного блока георадара, после чего эксперимент был повторён на другом участке дороги. Зондирование проводилось георадаром ОКО на обледенелой дороге при температуре -2 и относительной влажности 90%.
Результаты эксперимента:
Результаты эксперимента представлены ниже по следующей схеме: На рисунках 2, 3, 4 представлены фрагменты радарограмм с пояснениями, записанные на одном и том же участке дороги георадаром с различными антеннами.
На рисунках 5, 6, 7 представлены три радарограммы снятые георадаром ОКО на участке дороги. На рисунке 5 представлена радарограмма, записанная георадаром с АБ-1700 без отрыва, на рисунке 6 - записанная георадаром с АБ-1700 с отрывом 20 см от поверхности асфальта и на рисунке 7 - радарограмма записанная георадаром с АБ-1700Р (рупорная) и отрывом 20 см.
Далее представлены радарограммы, снятые георадаром ОКО на другом участке дороги.
На рисунке 8 представлена радарограмма, записанная георадаром с АБ-1700 без отрыва, на рисунке 9 - записанная георадаром с АБ-1700 с отрывом 20 см от поверхности асфальта и на рисунке 10 - радарограмма записанная георадаром с АБ-1700Р (рупорная) и отрывом 20 см.
Все радарограммы представлены с одинаковыми параметрами отображения.
На рисунках 2, 5, 8 (георадар ОКО с АБ-1700 без отрыва) видно, что сигнал прямого прохождения из передающей антенны георадара в приёмную частично маскирует нижнюю границу асфальта.
На рисунках 3, 6, 9 (георадар ОКО АБ-1700 с отрывом 20 см) видно, что отрыв антенного блока георадара от поверхности асфальта позволяет исключить маскирующее влияние сигнала прямого прохождения, однако, из за ослабления зондирующих импульсов, нижняя граница асфальта отображается недостаточно чётко.
На рисунках 4, 7, 10 (георадар ОКО АБ-1700Р (рупорный), с отрывом 20 см) видно, что применение рупорной антенны георадара ОКО позволяет более контрастно выделить границы слоёв дорожного покрытия.Вывод:
Применение рупорных антенн с отрывом от поверхности действительно улучшает обнаружение границ слоёв зондируемой среды, причём как контрастных по диэлектрической проницаемости (например, граница "асфальт-щебень"), так и малоконтрастных (например, граница "щебень-песок").