JPS5979871A

JPS5979871A - 地下埋設物探知レ−ダ

Info

Publication number: JPS5979871A
Application number: JP57189992A
Authority: JP
Inventors: Hideo Miyamoto; 宮本　秀雄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-10-30
Filing date: 1982-10-30
Publication date: 1984-05-09
Also published as: JPH0425507B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は単一の電磁波パルスの反射を利用し、アンテナ
近傍の反射体、例えば地下ケーブル、水道管またはガス
管等の地下埋設物の探知を行う超近距離探知用レーダの
改良に関するものである。

従来このようなパルスエコー法による地中レーダでは、
一本のダイポールアンテナを、送受兼用しているので、
アンテナを被探知物に対し地表面上を連続的に移動し、
エコーの最大点すなわち電磁波の走行時間の最短を求め
る必要がある０このためアンテナは台車等に搭載し一定
速度で、移動させる機構等複雑となる。

本発明は、このよう表欠点のない地下埋設物探知レーダ
で、地表面上に置いたアンテナを移動させずに、被探知
物である長尺埋設物のアンテナ位置に対する埋設方向、
角度および位置の概略を求めるとともに、長尺埋設物と
石ころや極めて短尺の埋設物との区別も可能なものであ
る。

以下図面によって説明する。

第１図は本発明におけるアンテナ部の構成図で、１．２
はクロスダイポールアンテナであり、３〜６はこのクロ
スダイポールアンテナ１，２を中心に、正方形の各辺に
図の如く配置された４本のダイポールアンテナである。

いま上記のアンテナ部を地表面上に置き、クロスダイポ
ールアンテナ１，２を受波、ダイポールアンテナ３〜６
を送波用とした場合につき、第２図によシ説明する。

先ずダイポールアンテナ３，４を交互に切換えて、これ
から地中に向けて単一の電磁波パルスを放射すると、被
探知物である地下の長尺埋設物７で、これが反射しこの
エコーをクロスダイボニルアンテナ１にて受波すると、
電磁波の送受間伝搬時間等の情報が得られる。これを断
面で示すと、第３図の通シである。すなわち地表面８上
に配置されたアンテナ３，４からのパルスの送波は、３
−７−１と４−７−１の径路の電波の伝搬時間が、アン
テナ１で得られる。これによって埋設物７迄の概略の距
離が測定されるとともに、これが第２図の矢印９の方向
にあることが分る。

同様に、クロスダイポールアンテナ２とダイポールアン
テナ５，６によるパルスの送受波にょシ埋設物７が矢印
１ｏの方向で、その距離も求められる。

次に送波用アンテナとして、切換えを行わず例えば、３
に限定し埋設物からのエコーを、クロスダイポールアン
テナ１および２にて受波する。このときの受波情報を、
Ｒ＋およびＲ２とすると、ＲＩＯＣＣＯ！＋θ　　　、
　　　Ｒ２ＱＣｓｉｎθであるから、Ｒ２／　Ｒ１＝―
θ　　から、この長尺埋設物７の角度θが求められる。

なおこの場合、θが９０°前後のときは、精度が悪いの
で送波用アンテナとして６を用い、上記と同様にクロス
ダイポールアンテナ１および２で、エコーを受波し、Ｒ
＋　／　Ｒ２＝　ｃｏｔθ＝ｔａｎ（９０°−〇）から
θを求めると、測定精度が向上する。

三角関数−の符号は、周知のように１〜■象限によって
、＋ｌ　　ｌ　＋　１−のようになるので、上記Ｒ２／
　Ｒ１の符号から被探知物である長尺埋設物の埋設方向
は、例えば第４図のｅかｆか区別可能である。

次に第４図により、若干の説明を補足する。

第４図ａは、受波アンテナ１の直下にある長尺埋設物で
、この場合は送波アンテナを３および４に切換えても、
受波アンテナ１の値Ｒ＋は同じ（これ、を１とする）で
Ｒ２はｏｌまた送波アンテナを５゜６としたときはＲ＊
　、　Ｒ２ともに０である。

ｂはａと同じくアンテナ直下の埋設物であるが、埋設角
度４５°の場合で、送波アンテナを３，４および５，６
と切換えたとき、受波アンテナ１，２のイ直すなわちＲ
＋　、　Ｒ２は、５ｌｎ４５°＝郭４５°＝　０．７０
７であり（Ｈの場合のＲ＋＝１として）、Ｒ２／　Ｒ１
＝　１　・である。なおこの符号は十であれば、埋設物
はＩおよび■象限、−であれば■および■象限の４５″
方向となる。

′次にＣの場合は、アンテナ３および４の切換による送
波で、エコーをアンテナ１で受波するとき、およびアン
テナ５，６を切換え、アンテナ２で受波するとき、第２
〜３図のように違ってくる。

しかし送波アンテナを３又は４に限定して、このパルス
のエコーを、受波アンテナ１および２で受波した値は同
一であるから、上記すの場合と同様にＲ２／　Ｒｓ　＝
　１となシ、ある距離だけ離れたところに４５°の埋設
角度の埋設物を探知し得る。

ｄについては、５および６から切換え送波されたパルス
のエコーを、２で受波するとこれらに差があるが、アン
テナｌで受波すれば０となる。また送波アンテナを３，
４としたときは、１および２で受波しても全て０となる
ので、第４図ｄのｘ”’）−に埋設されているこｔが分
る。

次のｇ、ｈは、極めて短かい埋設物または石ころであり
、これまでの距離は上記の説明と同様にして求まるが、
３〜６やダイポールアンテナからの送波によるエコーを
、１，２で受波したとき、Ｒ２／　Ｒ１は全て１となる
ので、ｂまたはＣの場合と区別でき、これが長尺埋設物
でないことが分る。

本発明は以上説明したように、クロスダイポールアンテ
ナを中心に、４本のダイポールアンテナを正方形の各辺
に配置し、クロスダイポールアンテナの受波（又は送波
）用に対し、向い合っているそれぞれのダイポールアン
テナを交互に切換えて、送波（又は受波）用として用い
ることにより、地中に向けて単一の電磁波パルスの放射
および被探知物からのエコーを受波し、長尺埋設物の埋
設方向、角度および距離等を求めるものであるが、受波
アンテナのエコー情報から、これらを求めるだめの手段
および表示方法は、従来技術の組合せで可能であるから
ここでは説明を省略した。

また以上の説明では、クロスダイポールアンテナを受波
用とした場合について説明したが、これを送波用とし、
４本のダイポールアンテナを受波用とし、これを切換え
ても全く同様に目的を達成し得るのでこの説明も省略し
た。

本発明は以上の如く、地表面上に置いたアンテナを移動
させずに、被探知物である長尺埋設物と石ごろ等の区別
および埋設物の、アンテナ位置に対する埋設方向、角度
およびその位置の概略等が求められるものであるが、必
要に応じ以上の手段で得られた地点にアンテナを移動し
、この測定を繰シ返すことにより埋設物の直上点ならび
に埋設深度も正確に測定できるので、この種探知レーグ
としての効果は極めて犬である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用するアンテナの構成図であシ、第
２〜４図は本発明の原理説明図である。１．２・・・クロスダイポールアンテナ、３〜６・・・
ダイポールアンテナ、７・・・長尺埋設物８・・・地表
面、ａ−ｆ・・・長尺埋設物、ｇ、ｈ・・・極めて短い
埋設物又は石ころ。図面のイ？ｉ書（内容に変更なし） −一一一下一兜２図７・″ ／／／兜３図弛４図手続補正書（方式）特許庁長官　殿１、事件の表示待願昭５７−１８９９９２２、発明の名称地下埋設物探知レーダ３、補正をするもの事件との開係　特許出願人〒１６０東京都新宿区西早稲田１−１９−８４、補正命
令の日刊昭和５８年　２月２２日（発送日）５、補正の対象願書、明＃Ｉｌ書、図面６、補正の内容願書、明細書、図面の浄書（内容に変更なし）７、添付
古゛顛の目録

Claims

【特許請求の範囲】

クロスダイポールアンテナを中心に、４本のダイポール
アンテナを正方形の各辺に配置し、クロスダイポールア
ンテナの受波（又は送波）用に対し、向い合っているそ
れぞれのダイポールアンテナを交互に切換えて、送波（
又は受波）用として用いることによシ、地中に向けて単
一の電磁波パルスの放射および被探知物からのエコーの
受波を行うことを特徴とする地下埋設物探知レーダ。