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UgCS 无人机雷达

型号:UgCS

用途:小物体搜索(高频 GPR) 冰川学、冰雪厚度剖面测量 地质地层学和岩土工程勘测 考古学 法医学 公用事业和地下基础设施测绘 淡水测深 采矿和采石

标准规范:

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GPR系统最重要的参数是中心频率。一般来说,它决定了雷达的最大穿透深度(如果脉冲的强度不超过大多数国家允许的限制),以及分辨率和探测物体大小的能力。

以下是我们建议的无人机GPR系统及其推荐应用的总结。这里我们列出了拉脱维亚雷达系统公司生产的GPR系统,任何其他具有类似中心频率的GPR系统,都或多或少在穿透深度和分辨率方面有相同的实际参数。


请注意,在某些地方的实际穿透取决于几十个因素——土壤的组成、湿度、温度等。在下表中,我们使用了非典型的“平均”参数的土壤-相对介电常数为9的介质,电导率低,不饱和。

由于在机载使用的情况下(当GPR天线不与地面接触),GPR脉冲能量的很大一部分可以从地面反射回来,无人机的预期穿透深度大概是地面耦合测量的一半。机载测量的推荐高度(或天线与地面之间的距离)应小于天线中心频率对应的空中电磁波长。


在良好的条件下,如非常干燥的沙漠后,穿透深度可达2倍,在更好在理想的条件下(冰雪),穿透深度可以提高3-4倍。干燥或冰雪等条件也非常适合在空中使用:如果保持推荐的高度,雷达的最大穿透深度将会和地面耦合时相差无几。

Zond Aero LF GPR系统可以配备的天线中心频率。请询问欧美大地相关信息。


GPR 天线在规格及应用方面的比较


中心频率MHz

1000

500

300

150

100

GPR 天线

Radar

Systems

Zond Aero 1000

Radar

Systems

ZondAero

 500

Radar

Systems

Zond Aero

 LF

Radar

Systems

Zond Aero

LF

Radar

Systems

Zond Aero

LF

地面耦合穿透深度(m

0.5-1

2-4

4-8

8-15

15-20

机载穿透深度(m

0.3-0.5

1-2

2-4

4-8

7-10

机载模式在淡水中的穿透深度, m(电导率 <200µS/cm)

-

0.25

2

4

7

推荐离地高度,天线与地面之间的最大距离, m

0.3(实际可达 0.6m)

0.6

1.0

2.0

3.0

在推荐离地高度下,可检测的最小尺寸, cm

7

10

20

35

50

在推荐离地高度下,深部可检测的最小尺寸

11cm-0.5m

26cm-2m

50cm-4m

100cm-8m

1.8m-15m

可检测的直线导电物体的最小直径,如金属管或充水的塑料管,cm

5

8

13

27

40

可检测的直线非导电物体的最小直径,如一个空的塑料管, cm

5

10

17

33

50


微小物体探测

Y

Y




冰层, 冰雪厚度分析


Y

Y

Y

Y

地质学

●   表面地层

●   构造结构

●   基岩表面


Y

Y

Y

Y

岩土工程测量

●   空腔探测

●   岩溶探测


Y

Y

Y

Y

 管线探测

                 ●   线缆

●   排水管道

    ●   天然气管道

●   石油管道

Y

Y

Y



地下基础设施探测

Y

Y

Y



考古学

●   考古物体

Y

Y

Y



考古学

               ●   地基

              ●   坑洞

              ●   墓穴

              ●   地道

Y

Y

Y

Y

Y

取证

Y

Y

Y

Y


淡水测量



Y

Y

采矿和采石

              ●   岩石

              ●   破碎带 

              ●   断层

              ●  地缝



Y

Y

Y


一些应用建议:


•   一个可检测物体的最小尺寸是指:地下物体投射在地表面投影的直径。有时(取决于GPR移动方向),即使直径是最小探测尺寸两倍的金属片,也有可能无法被检测到。例如,金属片成45度角的位置。

 

•   “最小尺寸”或“最小直径”是指一般情况下不太可能被检测到的物体的尺寸。但这并不能保证比“最小尺寸”或“最小直径”大的物体就一定能被探测到——这将取决于几十个其他因素。


•    不建议使用接近穿透极限、可探测物体的极限大小等,来做调查检测。推荐使用相对保守或冗余的参数值来做调查检测。

 

•   新入门的GPR用户的一个典型错误就是用最大穿透深度的GPR系统,并试图用它检测较小的地下物体。记住-良好的最大穿透能力意味着探测小物体的分辨率/能力较差。

 

•   当为一个特定的应用订购一个新的GPR系统时,往往需要同时考虑穿透深度与实际情况。经常有客户要求设计一个最大穿透深度可达20米的管线探测方案。然而,管道/电缆的深度通常为1-2米。这时最好是订购一个500兆赫兹的系统,并且就有可能探测到更小/更薄的物体。

 

•   即使是少量的水也会破坏所GPR的效果。如果有粘土,那最好等探测区域的粘土或水在旱季或长时间干燥天气后进行调查。

 

•    电磁波不能穿透盐水。所以GPR不能用于探测海水/咸水的水深。