JP2008096199A - 地中レーダ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送信アレイアンテナ24により地中に向けて送出する電磁波をレーダ幅方向に走査可能な電磁波送信部20と、電磁波送信部20の電磁波送出方向を可変制御する電磁波送出方向制御部30と、受信アレイアンテナ41で地中からの反射波を受信する電磁波受信部40と、電磁波受信部40の受信信号から反射波到来方向を推定する反射波到来角推定部50と、電磁波受信部40の受信信号から合成開口処理を行う合成開口処理部60と、電磁波送出から反射波受信までの時間を演算する送受信時間演算部70と、表示データを算出する画像処理部80と、表示データを表示する画像表示部90とを備えて構成した。
【選択図】図1
Description
例えば、図6のような長方形状の探査領域に対して、地中レーダ1を探査領域の一端側から他端側へ一点鎖線の矢印で示すようにジグザグ状に移動させて埋設物の探査を行うものとする。従来では、図5で示したように送信波の送出方向が地中レーダ1の真下に固定されており、地中レーダ1の移動方向(図5の紙面に対して直角な方向)に対して直角方向(図5の左右方向、即ち、地中レーダ1の幅方向)の探査範囲が真下を中心とした送信波の広がり範囲でしかなく狭い(図6では地中レーダ1の幅と略同等の幅)ため、図6において探査領域の図中左端側から右端側まで探査する間に、地中レーダ1を折返す回数が多く、探査作業効率が悪い。
かかる構成では、送受信時間演算部で電磁波を送出してから反射波が受信されるまでの時間を演算する。この演算結果と反射波到来方向推定部の推定結果とを用いることにより、埋設物の深さ方向の測定精度を向上できるようになる。
かかる構成では、画像処理部で反射波到来方向推定部、合成開口処理部及び送受信時間演算部の各データに基づいて表示データを算出し、この表示データを画像表示部で表示することにより、埋設物の形状や深さを容易に確認できるようになる。
かかる構成では、地表面からの反射波や送信アレイアンテナからの回り込み電磁波の影響を除去することができるようになる。
図1は、本発明に係る地中レーダの一実施形態を示す構成図である。
図1において、本実施形態の地中レーダ10は、電磁波送信部20と、電磁波送出方向制御部30と、電磁波受信部40と、到来角推定部50と、合成開口処理部60と、送受信時間演算部70と、画像処理部80と、画像表示部90とを備えて構成される。
尚、送信アレイアンテナ24のアンテナ素子の数は4つに限定されるものでないことは言うまでもない。
尚、受信アレイアンテナ41のアンテナ素子は、送信アレイアンテナ24のアンテナ素子数に対応して設けるようにする。
画像表示部90は、画像処理部80で算出した表示データを表示する。
例えば、図3に示す長方形状の探査領域を本実施形態の地中レーダ10で探査する場合を例として説明する。
地中レーダ10から、例えば極めて短い間隔で間欠的に電磁波を地中に向けて送出させながら、探査領域の一端側の隅部から図の一点鎖線で示すようにジグザグ状に移動させる。
20 電磁波送信部
24 送信アレイアンテナ
30 電磁波送出方向制御部
40 電磁波受信部
41 受信アレイアンテナ
50 到来角推定部
60 合成開口処理部
70 送受信時間演算部
80 画像処理部
90 画像表示部
Claims (5)
- 探査領域の地表面に沿って移動し、地中に向けて電磁波を送出して当該電磁波に基づく反射波を受信し、地中に埋設された埋設物を探査する地中レーダにおいて、
複数のアンテナ素子からなる送信アレイアンテナにより前記電磁波を地中に向けて送出する電磁波送信部と、
該電磁波送信部の前記送信アレイアンテナからの地中レーダ移動方向と直角な方向の電磁波送出方向を可変制御する電磁波送出方向制御部と、
複数のアンテナ素子からなる受信アレイアンテナで前記電磁波送信部から地中に向けて送出された電磁波に基づく反射波を受信する電磁波受信部と、
該電磁波受信部の受信信号に基づいて前記反射波の到来方向を推定する反射波到来方向推定部と、
前記電磁波送信部の地中レーダ移動方向に沿った複数の電磁波送出位置に対応した複数の反射波受信信号に基づいて合成開口処理を行う合成開口処理部と、
を備えて構成したことを特徴とする地中レーダ。 - 前記電磁波を送出してから前記反射波が受信されるまでの時間を演算する送受信時間演算部を備えて構成した請求項1に記載の地中レーダ。
- 前記反射波到来方向推定部、前記合成開口処理部及び送受信時間演算部の各データに基づいて表示データを算出する画像処理部と、該画像処理部で算出された表示データを表示する画像表示部とを備えて構成した請求項2に記載の地中レーダ。
- 前記電磁波送出方向制御部は、前記送信アレイアンテナの複数のアンテナ素子からそれぞれ送出される電磁波の位相を、送出方向に応じて可変調整する構成である請求項1〜3のいずれか1つに記載の地中レーダ。
- 前記電磁波受信部は、電磁波送出からの時間の経過に従って受信信号の増幅率を増大させて反射波の受信感度を調整する構成である請求項1〜4のいずれか1つに記載の地中レーダ。
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