中心頻率是 GPR 系統(tǒng)*重要的參數(shù)。一般來說,中心頻率決定了**穿透深度(前提是脈沖功率不超
過絕大多數(shù)**所規(guī)定的限值)和分辨率以及探測具有一定尺寸的物體的能力。
接下來,我們對可以搭載于無人機(jī)的各種 GPR 系統(tǒng)的預(yù)期值和建議應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。
需要注意的是,在某些地區(qū)實(shí)際穿透深度會受到諸如土壤成分、濕度、溫度等諸多因素的制約。在下表
中,我們所采用的參數(shù)基于一種具有代表性的“平均土壤” —— 某種具有相對介電常數(shù)為 9、低導(dǎo)電
率和近乎干燥狀態(tài)的物質(zhì)。
由于在機(jī)載狀態(tài)下(此時 GPR 天線與表面處于非接觸狀態(tài))表面會反射大量的 GPR 脈沖能量,因此,
機(jī)載狀態(tài)下穿透深度的預(yù)期值僅為在表面上進(jìn)行的地面調(diào)查所能夠達(dá)到的值的一半。
在機(jī)載調(diào)查狀態(tài)下,建議高度(或者天線和表面之間的距離)應(yīng)小于天線的中心頻率所對應(yīng)的電磁波
在空氣中的波長。
如果條件有利,比如枯水季節(jié)沙漠中干透的砂子,穿透深度**可以達(dá)到 2 倍以上。
在理想條件下(冰和雪),穿透深度可以達(dá)到 3—4 倍以上(對于 Cobra Plug-In SE-150 來說,
在雷達(dá)的**時間距離下,冰中的穿透深度**可以達(dá)到約 65 米,而對于 SE-70 和 SE-40 來
說,**可以達(dá)到約 130 米)。
干燥的砂子或者冰/雪工況對于機(jī)載運(yùn)用來說也非常有利:如果滿足建議的高度要求,不會發(fā)生**穿
透深度急劇下降的情況。
中心頻率 (兆赫)
1000 500 124 80 52
GPR
RadSys Zond-
12e 1000 A
RadSys
Zond-12e
500 A
Radarteam
Cobra Plug-
In SE-150
Radarteam
Cobra Plug-In
SE-70
Radarteam
Cobra Plug-
In SE-40
表面調(diào)查穿透深度(米)
1..2 4..10 15..20 20..40 40..60
機(jī)載調(diào)查穿透深度(米)
0.3..0.5 2..5 7..10 10..20 20..30
機(jī)載調(diào)查在淡水中的穿透深度
(米)
0.1 0.25 6 10 15
在機(jī)載調(diào)查中,建議的天線和表
面之間**距離(米)
0.3
(實(shí)際限值為
0.6 米)
0.6 2.4 3.7 5.7