JPH0361915B2 - - Google Patents

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JPH0361915B2
JPH0361915B2 JP59120308A JP12030884A JPH0361915B2 JP H0361915 B2 JPH0361915 B2 JP H0361915B2 JP 59120308 A JP59120308 A JP 59120308A JP 12030884 A JP12030884 A JP 12030884A JP H0361915 B2 JPH0361915 B2 JP H0361915B2
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JP
Japan
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depth
underground
transmitting
antenna
wave
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59120308A
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Japanese (ja)
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JPS60263880A (en
Inventor
Noryoshi Oosumi
Keiichi Ueno
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPS60263880A publication Critical patent/JPS60263880A/en
Publication of JPH0361915B2 publication Critical patent/JPH0361915B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/12Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/885Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for ground probing

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
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  • Geology (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、広帯域信号を地中に放射し、地下埋
設物からの反射波を利用して埋設物を探査する地
下埋設物探査方法に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an underground buried object exploration method in which a broadband signal is radiated underground and the buried object is explored using reflected waves from the underground buried object. It is.

〔従来技術〕[Prior art]

アンテナまたは他の波動源を地表上で走査し
て、反射波を収集し、得られた反射波をそれぞれ
の測定点に対応する座標点毎に時間原点をそろえ
て、描き並べる方法をパルスエコー法と言う。簡
便なため従来より、よく地下埋設物や地中の探査
に用いられる方法であり、物体像がその反射波形
のある位置に観察でき、物体の有無の判別がなし
うる。しかし、物体がどの深さに埋まつているか
はこのままでは判断できない。これを知るために
は、受信波形の時間スケールを速度スケールに変
換してやらなければならないが、従来は、経験的
な知識や、後述するような別種の測定で得た値に
よつて適当な交換フアクタを観測者が設定すると
いう精度の低い方法に頼らざる得なかつた。
The pulse-echo method is a method in which an antenna or other wave source is scanned over the earth's surface to collect reflected waves, and the obtained reflected waves are drawn and lined up at each coordinate point corresponding to each measurement point, aligning the time origin. Say. Because it is simple, this method has often been used to investigate underground objects and the ground, and the image of the object can be observed at a certain position of its reflected waveform, making it possible to determine whether the object is present or not. However, it is impossible to determine at what depth the object is buried. In order to know this, it is necessary to convert the time scale of the received waveform to a velocity scale, but conventionally, an appropriate exchange factor has been determined based on empirical knowledge or values obtained from other types of measurements as described below. They had no choice but to rely on the less accurate method of setting the value by the observer.

〔発明が解決しようとする問題点〕 ここで、従来の交換フアクタの設定方法および
その欠点についてより詳細に述べる。まず、時間
スケールを深度スケールに交換するためには、地
中の波動伝播速度を知らなければならない。しか
し、土の波動伝播速度は、水の含有量等の要因に
よつてかなり変動するため、種々の測定によつて
伝播速度を推定することが必要となるが、従来の
方式では、この点に問題があつた。すなわち、従
来行われてきた方法は大別すると2通りになる
が、その一つは、測定者がその土地の平均的な速
度データを知つて、これで代表してしまうやり方
である。しかし、伝播速度は、かなり狭い領域で
も変化するのが常識であり、また、同じ測定点で
も時刻によつて土の状態が変化すれば速度も変化
してしまう。従つて、このようなやり方では精度
の良い推定ができないのは明らかである。
[Problems to be Solved by the Invention] Here, the conventional exchange factor setting method and its drawbacks will be described in more detail. First, to convert the time scale to the depth scale, we must know the wave propagation velocity in the ground. However, since the wave propagation speed in soil varies considerably depending on factors such as water content, it is necessary to estimate the propagation speed through various measurements, but conventional methods cannot solve this problem. There was a problem. In other words, conventional methods can be roughly divided into two types, one of which is that the measurer knows the average speed data of the area and uses this as a representative. However, it is common knowledge that the propagation speed changes even in a fairly narrow area, and even at the same measurement point, if the soil condition changes depending on the time, the speed will also change. Therefore, it is clear that accurate estimation cannot be made using this method.

第二は、土中の水の含有量や土の静電容量など
伝播速度と関係する物理量を測定して、これらの
量から間接的に速度を推定する方法である。この
場合、土そのものを定量的に測定するには、かな
り煩雑な手続きが必要であるから、多くの場合、
測定現場において行なうことは能率的でない。ま
た、土のサンプルが必要であるため、非破壊的な
非接触測定というわけにはいかず、さらにサンプ
ルされた土の試料は状態がもとの状態とは変化し
てしまう場合があるため、これから得られた速度
の推定値が現場の土が持つ伝播速度と一致してい
るという保証はない。また、地表に電極を置いた
り、地中に電極を差し込んだりして静電容量等を
測定し、速度推定する場合には、パルスエコー法
と異なる測定系が必要となる。また、非破壊的に
測定するためには地表に電極を置かなければなら
ないが、この場合には、主に表層の部分が測定さ
れるだけであり、埋設物のある深度までの精度の
良い速度推定が行えないという欠点があつた。
The second method is to measure physical quantities related to propagation velocity, such as water content in the soil and soil capacitance, and indirectly estimate velocity from these quantities. In this case, quantitatively measuring the soil itself requires quite complicated procedures, so in many cases,
It is inefficient to carry out measurements at the site. In addition, since a soil sample is required, it is not possible to perform non-destructive, non-contact measurement, and the state of the sampled soil may change from its original state. There is no guarantee that the velocity estimates obtained will match the propagation velocity of the soil in the field. Furthermore, when estimating speed by measuring capacitance by placing electrodes on the ground surface or inserting electrodes into the ground, a measurement system different from the pulse echo method is required. In addition, in order to measure non-destructively, electrodes must be placed on the ground surface, but in this case, only the surface layer is measured, and accurate speed measurement is required to reach the depth of the buried object. The drawback was that estimation could not be performed.

本発明はこれらの欠点を解決するためになされ
たもので、他の測定系に依らず、深査現場におい
てパルスエコー法で測定されたデータに基づき、
地中の波動伝搬速度を推定し、さらに物体深度ま
でも高精度に推定することを目的としている。ま
た、パルス圧縮法と、推定された速度に基づいた
合成開口法とを組み合わせることによつて高分解
能に地下埋設物の画像化探査を行うようにしてい
る。
The present invention was made to solve these drawbacks, and is based on data measured using the pulse echo method at a deep investigation site, without relying on any other measurement system.
The aim is to estimate the wave propagation speed underground and even the depth of an object with high accuracy. In addition, by combining the pulse compression method and the synthetic aperture method based on the estimated velocity, high-resolution imaging exploration of underground objects is performed.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記課題を解決するため、本発明にあつては、
送波源に接続された送信アンテナから探査対象と
なる物体が存在する地中に向けて送信波を発射
し、前記物体からの反射波を、地表上で前記送信
アンテナから距離Lを隔てて配置された受信アン
テナで受信し、前記受信アンテナに接続された受
信機により検知して、前記物体を探査するに際
し、広帯域な送信波を用い、前記反射波を受信平
面上の多数の測定点Xo(n=−M〜N)において
測定し、これらの測定点Xoにおける受信波形か
ら、前記送信アンテナから前記受信アンテナまで
の伝搬時間An(n=−M〜N)を測定し、さら
に、前記距離Lと各測定点Xoの位置情報と物体
の深度Zpとに基づいて求められる伝搬時間Bn(n
=−M〜N)と、測定された前記伝搬時間Anと
に対して、前記物体の深度Zpと地中の伝搬速度V
とを未知数とする最小二乗法を適用することによ
つて、前記物体の深度Zpを求めることを特徴とし
ている。
In order to solve the above problems, in the present invention,
A transmission antenna connected to a transmission source emits a transmission wave underground where an object to be searched exists, and a reflected wave from the object is sent to the ground at a distance L from the transmission antenna on the ground surface. When searching for the object by receiving it with a reception antenna connected to the reception antenna and detecting it by a receiver connected to the reception antenna, a broadband transmission wave is used, and the reflected wave is detected at a large number of measurement points X o ( From the received waveform at these measurement points X o , the propagation time An (n = -M to N) from the transmitting antenna to the receiving antenna is measured, and further, the distance The propagation time Bn ( n
= -M~N) and the measured propagation time An, the depth Z p of the object and the underground propagation velocity V
The method is characterized in that the depth Z p of the object is determined by applying the method of least squares with and as unknowns.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照してこの発明の実施例につい
て説明する。なお、以下においては、レーダによ
つて深査を行う場合を例にとつて説明を進める
が、音波などの波動を用いても本発明による深査
方法を実施することは可能である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that although the following explanation will be given by taking as an example a deep investigation using radar, it is also possible to implement the deep investigation method according to the present invention using waves such as sound waves.

第1図は、本発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention.

図において、送受信制御装置1は、主に送受信
機間のタイミングの制御を行なう装置である。送
信機2は測定用のインパルス信号を発生し、これ
が、送信アンテナ3によつて電波に交換され、地
中に放射される。物体から反射してきた波は受信
アンテナ4に把えられ、受信機5に送られる。受
信機5はサンプルホールド回路等を具備してお
り、サンプリングした受信信号を後の信号処理が
行い易いように時間伸張し(例えば時間スケール
をa倍に拡大し)この時間伸張された受信信号を
A/D交換器8aに供給する。一方、アンテナ移
動装置6は、送受信アンテナ3,4および送受信
機2,5を載せてこれらを移動させるものであ
り、このアンテナ移動装置6には、地表上の位置
情報(反射波形を収集する測定位置の情報)を測
定する位置測定器7が積載されている。この位置
測定器7の出力信号は、A/D交換器8bによつ
てデイジタル信号に交換される。また、A/D交
換器8aによつてデジタル信号に交換された受信
信号は、信号処理装置9によつて処理され、ここ
でS/N比等の改善が行われた後にA/D交換器
8bから出力される位置信号と対になつてメモリ
10に記憶される。表示装置11はメモリ10内
の位置信号と受信信号とからパルスエコー像を形
成し、また、深度速度推定装置12はパルスエコ
ー像から物体の深度及び、地中の電波伝搬速度を
推定する。
In the figure, a transmission/reception control device 1 is a device that mainly controls timing between transmitters and receivers. The transmitter 2 generates an impulse signal for measurement, which is exchanged into radio waves by the transmitting antenna 3 and radiated underground. The waves reflected from the object are captured by the receiving antenna 4 and sent to the receiver 5. The receiver 5 is equipped with a sample and hold circuit, etc., and time-expands the sampled received signal to facilitate subsequent signal processing (for example, expands the time scale by a times) and processes the time-expanded received signal. It is supplied to the A/D exchanger 8a. On the other hand, the antenna moving device 6 carries the transmitting/receiving antennas 3, 4 and the transmitting/receiving devices 2, 5 and moves them. A position measuring device 7 for measuring position information) is loaded. The output signal of this position measuring device 7 is exchanged into a digital signal by an A/D exchanger 8b. In addition, the received signal exchanged into a digital signal by the A/D exchanger 8a is processed by the signal processing device 9, where the S/N ratio etc. are improved, and then the A/D exchanger It is stored in the memory 10 as a pair with the position signal output from 8b. The display device 11 forms a pulse echo image from the position signal in the memory 10 and the received signal, and the depth velocity estimation device 12 estimates the depth of the object and underground radio wave propagation speed from the pulse echo image.

次に、この実施例の動作を説明するが、深度・
速度推定装置12以外の動作については、図およ
び前述の説明から容易に理解できるので、これら
の動作説明は省略し、深度・速度推定装置12の
動作についてのみ説明する。
Next, the operation of this embodiment will be explained.
Operations other than the speed estimating device 12 can be easily understood from the drawings and the above description, so a description of these operations will be omitted and only the operation of the depth/velocity estimating device 12 will be described.

始めに、測定原理について説明する。今、第2
図のように送受信アンテナ間の距離をL、その中
点の座標をX、地表上の測定間隔をXp、受信信
号の地表に相当する時間点をt=oとしたとき、
ある物体m(理想的には点または線状物体)から
図に示されるような双曲線状のレスポンスlが測
定されたとする。簡単のために、曲線の頂点のX
座線(物体mのX座線に一致)をx=oとし、x
=oにおけるトレース(走査)の前M本、後N本
を1セツトとして選ぶことにする。各トレースに
含まれる物体からのレスポンス部分から、双曲線
状の曲線を形成する時間点を選び、各時間点を to(xo),xo=nxp(n=M〜N) ……(1a) と表わす。
First, the measurement principle will be explained. Now, the second
As shown in the figure, when the distance between the transmitting and receiving antennas is L, the coordinates of their midpoints are X, the measurement interval on the ground surface is X p , and the time point corresponding to the ground surface of the received signal is t=o,
Assume that a hyperbolic response l as shown in the figure is measured from a certain object m (ideally a point or linear object). For simplicity, the X of the vertex of the curve
Let the locus line (corresponding to the X locus line of object m) be x=o, and x
The front M traces (scans) and the rear N traces at =o are selected as one set. Select time points that form a hyperbolic curve from the response part from the object included in each trace, and set each time point to (x o ), x o = nx p (n = M ~ N) ... (1a ).

これらの時間点からの物体深度zp、伝搬速度V
を推定するわけである。原理的には、三角測量の
原理から2つの時間点とトレーヌ間間隔xpを使つ
て上記のパラメータを推定できるが、時間点の変
動による推定結果のばらつきが一般に非常に大き
いため、2時間点のみから推定するのは危険であ
る。特に、地中を対象にするようなばあい、土の
不均一性などの要因から時間点の変動が大きいた
め、上記のような三角測量の原理は不適当であ
る。従つて、多くの時間点を使用することによつ
て、より安定に推定できるのがここに述べる方法
である。
Object depth z p and propagation velocity V from these time points
In other words, we estimate. In principle, the above parameters can be estimated using two time points and the intertrain interval x p based on the principle of triangulation, but since the variation in estimation results due to variations in time points is generally very large, It is dangerous to extrapolate from this alone. In particular, when the target is underground, the above-mentioned principle of triangulation is inappropriate because there are large fluctuations in time points due to factors such as the unevenness of the soil. Therefore, the method described here allows more stable estimation by using many time points.

さて、x=xoにおいて、パルスが物体で反射さ
れてアンテナに受信されるまでの時間をt(xo
とすると、送、受信アンテナと物体間の距離及び
速度Vから、次式が成り立つ。
Now, when x = x o , the time it takes for a pulse to be reflected by an object and received by the antenna is t(x o )
Then, the following equation holds from the distance and velocity V between the transmitting and receiving antennas and the object.

t(xo)=1/V〔√(o−2)22 0 +√(o+2)22 0〕 ……(1b) そして、x=xoにおいて、測定から得られた時
間は、上述のようにtp(xp)である。したがつて、
正確なZpおよびVを求めるために、式(1b)の
Zp,Vに課される条件は、x=xo(n=−M〜N)
における時間点との誤差の2乗和を最小にするこ
とである。すなわち、 E=Nn-M |t(xo)−tp(xo)|2→min ……(2) とすることである。この式(2)のEを最小にするた
めには、ZpとVに対する偏微係数を0にする。
t (x o ) = 1/V [√ ( o −2) 2 + 2 0 +√ ( o +2) 2 + 2 0 ] ... (1b) Then, at x = x o , the time obtained from the measurement is t p (x p ) as described above. Therefore,
In order to obtain accurate Z p and V, equation (1b) is
The conditions imposed on Z p and V are x=x o (n=-M~N)
The goal is to minimize the sum of squares of errors with respect to the time point at . That is, E= N〓nM |t( xo ) −tp ( xo )| 2 →min...(2). In order to minimize E in equation (2), the partial differential coefficients with respect to Z p and V are set to 0.

∂E/∂Zp=0,∂E/∂V=0 ……(3) そして、式(3)から、ZpとVに関する連立方程式
ができる。
∂E/∂Z p =0, ∂E/∂V=0 (3) Then, from equation (3), simultaneous equations regarding Z p and V can be created.

但し、 A(xo,Zp)=√(o−2)22 0 √(o+2)22 0 この式(4)から、Vを消去するとZpに関する方程
式ができる。すなわち、 f(Zp)=ΣA2(xo,Zp)/ΣA(xo,Zp)to(xo) −ΣA(xo,Zp)B(xo,Zp)/ΣB(xo,Zp)tp(xo
)=0……(5) この方程式を解くことによつて、物体深度Zp
求められる。この方程式はNewton−Raphson法
等によつて高速に解くことができる。しかも、Zp
の範囲が深査条件によつて特定できる場合が多い
ので、初期値の設定が比較的容易である。
However, A(x o , Z p )=√( o −2) 2 + 2 0 √( o +2) 2 + 2 0 From this equation (4), if V is eliminated, an equation regarding Z p is obtained. That is, f(Z p )=ΣA 2 (x o , Z p )/ΣA (x o , Z p ) to (x o ) −ΣA (x o , Z p )B(x o , Z p )/ΣB (x o , Z p )t p (x o
)=0...(5) By solving this equation, the object depth Z p can be found. This equation can be solved quickly using the Newton-Raphson method. Moreover, Z p
In many cases, the range can be specified by deep investigation conditions, so setting the initial value is relatively easy.

Zpが求められれば、式(4)からVが計算できる。 Once Z p is determined, V can be calculated from equation (4).

すなわち、 となる。 That is, becomes.

ところで、この実施例の場合は、受信機5にお
いて時間スケールがa倍に拡大されているが、こ
の場合でも前述した式(5)は、 f(Zp)/a=0 ……(7) となるだけであり、求められるZpの値は不変に保
たれる。また(6)から、速度はV/aになるが、
元々時間がatとして測定されているので、時間ス
ケールから深度スケールへの(変換速度×片道伝
搬時間)も、 Z=V/a・at/2=Vt/2 ……(8) となり、aによらず不変である。従つて、個々の
システムにおいて、各々固有の時間スケールを用
いて測定しても差し支えないことが判る。
By the way, in the case of this embodiment, the time scale is expanded by a times in the receiver 5, but even in this case, the above-mentioned equation (5) is as follows: f(Z p )/a=0...(7) The obtained value of Z p remains unchanged. Also, from (6), the speed becomes V/a, but
Since time is originally measured as at, the conversion speed from time scale to depth scale (conversion speed x one-way propagation time) is also Z = V / a · at / 2 = Vt / 2 ... (8), and a It remains unchanged. Therefore, it can be seen that there is no problem in measuring each system using its own time scale.

そして、深度推定装置12は上述した各式に基
づいて物体深度Zpおよび伝搬速度Vを算出する。
Then, the depth estimating device 12 calculates the object depth Z p and the propagation velocity V based on the above-mentioned formulas.

第3図は上述した実施例の一変形例の構成を示
すブロツク図である。この変形例は、前述した実
施例にパルス圧縮フイルタ13及び合成開口装置
14を付け加えたものである。パルス圧縮フイル
タ13は物体からの反射波形の継続時間を短縮す
るように構成され、深度分解能を向上させる働き
をし、合成開口装置14はメモリ10内の位置信
号と受信信号とから、地中の画像を構成し、水平
分解能を向上させる働きをする。したがつて、こ
の変形例においては高分解能の像再生を行うこと
ができる。しかも、合成開口処理を効果的に行う
ためには、地中の波動伝搬速度を精度よく知る必
要があるが、この発明においては、前述のよう
に、測定場所の物体の埋設位置に到るまでの伝搬
時間の平均速度を極めて正確に推定することがで
きるので、像再生処理の分解能および信頼性を著
しく向上させることができる。なお、パルス圧縮
フイルタ13と合成開口装置14の動作、作用に
ついてはすでに公知技術であり、例えば、発明者
らが先に出願した特願昭56−136060などにおいて
も述べられているので、詳細は省略する。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a modified example of the above-described embodiment. This modification adds a pulse compression filter 13 and a synthetic aperture device 14 to the previously described embodiment. The pulse compression filter 13 is configured to shorten the duration of the reflected waveform from the object, and serves to improve the depth resolution. It serves to compose images and improve horizontal resolution. Therefore, in this modification, high-resolution image reproduction can be performed. Moreover, in order to effectively perform synthetic aperture processing, it is necessary to accurately know the underground wave propagation speed, but in this invention, as described above, Since the average speed of the propagation time can be estimated very accurately, the resolution and reliability of the image reconstruction process can be significantly improved. The operation and function of the pulse compression filter 13 and the synthetic aperture device 14 are already known technologies, and are also described in, for example, Japanese Patent Application No. 136060/1989 filed by the inventors earlier, so details will be given here. Omitted.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明によれば、深査
したい場所において収集された反射信号から得ら
れるデータに基づいて、その場所における波動伝
搬速度と物体深度とを直接算出するようにしたの
で、以上に述べる利点が得られる。測定場所の
土の特性がいかに変化しても、精度の良い深査が
可能となり、深度を含めた物体位置を決定するこ
とができる。速度を測定するための特別な測定
器を使用しないで済み、非破壊的な能率的深査を
行いうる。また、パルス圧縮法と合成開口法と
を組み合わせ、推定された速度情報に基づいて画
像化することにより、高分解能で信頼性の高い地
下埋設物の再生像を得ることができ、人間が埋設
物の状況を判断する上で極めて有用となる。
As explained above, according to the present invention, the wave propagation velocity and object depth at a desired location are directly calculated based on the data obtained from the reflected signals collected at the location. This provides the advantages described in . No matter how the characteristics of the soil at the measurement location change, it is possible to conduct deep surveys with high precision and determine the location of objects, including their depth. There is no need to use a special measuring device to measure the speed, and a non-destructive and efficient deep investigation can be performed. In addition, by combining the pulse compression method and the synthetic aperture method and creating images based on estimated velocity information, it is possible to obtain high-resolution and highly reliable reconstructed images of underground objects. This will be extremely useful in determining the situation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例を示すブロツク図、第
2図は、パルスエコー法における物体からの応答
を示す線図、第3図は同実施例の一変形例を示す
ブロツク図である。 1……送受信制御装置、2……送信機、3……
送信アンテナ、4……受信アンテナ、5……受信
機、6……アンテナ移動装置、7……位置測定
器、8a,8b……A/D交換装置、9……信号
処理装置、10……メモリ、11……表示装置、
12……深度速度推定装置、13……パルス圧縮
フイルタ、14……合成開口装置。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a response from an object in the pulse echo method, and FIG. 3 is a block diagram showing a modification of the same embodiment. 1... Transmission/reception control device, 2... Transmitter, 3...
Transmitting antenna, 4...Receiving antenna, 5...Receiver, 6...Antenna moving device, 7...Position measuring device, 8a, 8b...A/D exchange device, 9...Signal processing device, 10... Memory, 11...display device,
12... Depth velocity estimation device, 13... Pulse compression filter, 14... Synthetic aperture device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 送波源に接続された送信アンテナから探査対
象となる物体が存在する地中に向けて送信波を発
射し、前記物体からの反射波を、地表上で前記送
信アンテナから距離Lを隔てて配置された受信ア
ンテナで受信し、前記受信アンテナに接続された
受信機により検知して、前記物体を探査するに際
し、 広帯域な送信波を用い、 前記反射波を受信平面上の多数の測定点Xo(n
=−M〜N)において測定し、 これらの測定点Xnにおける受信波形から、前
記送信アンテナから前記受信アンテナまでの伝搬
時間Ao(n=−M〜N)を測定し、 さらに、前記距離Lと各測定点Xoの位置情報
と物体の深度Zoとに基づいて求められる伝搬時
間Bn(n=−M〜N)と、測定された前記伝搬時
間Anとに対して、前記物体の深度Zpと地中の伝
搬速度Vとを未知数とする最小二乗法を適用する
ことによつて、前記物体の深度Zpを求めることを
特徴とする地下埋設物探査方法。 2 前記各測定点の位置情報Xoと、これらの測
定点における受信波形と、前記伝搬速度Vと、前
記深度Zpとから、パルス圧縮処理と合成開口処理
とを行つて数値的に前記物体の像再生を行うこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の地下埋
設物探査方法。
[Claims] 1. A transmitting antenna connected to a transmitting wave source emits a transmitting wave underground where an object to be searched exists, and a reflected wave from the object is emitted from the transmitting antenna on the ground surface. When searching for the object by receiving it with a receiving antenna arranged at a distance L, and detecting it by a receiver connected to the receiving antenna, using a broadband transmitted wave, and transmitting the reflected wave on the receiving plane. A large number of measurement points X o (n
= -M to N), and from the received waveforms at these measurement points Xn, the propagation time A o (n = -M to N) from the transmitting antenna to the receiving antenna is measured, and further, the distance L The propagation time Bn (n=-M to N) obtained based on the position information of each measurement point X o and the depth Zo of the object, and the measured propagation time An, the depth Z of the object An underground object exploration method characterized in that the depth Z p of the object is determined by applying a least squares method in which p and an underground propagation velocity V are unknowns. 2 Numerically determine the object by performing pulse compression processing and synthetic aperture processing from the position information X o of each measurement point, the received waveform at these measurement points, the propagation velocity V, and the depth Z p . The underground buried object exploration method according to claim 1, characterized in that the image of the underground object is reconstructed.
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