RU2561769C1 - Method for georadar location in confined space conditions - Google Patents

Method for georadar location in confined space conditions Download PDF

Info

Publication number
RU2561769C1
RU2561769C1 RU2014117846/28A RU2014117846A RU2561769C1 RU 2561769 C1 RU2561769 C1 RU 2561769C1 RU 2014117846/28 A RU2014117846/28 A RU 2014117846/28A RU 2014117846 A RU2014117846 A RU 2014117846A RU 2561769 C1 RU2561769 C1 RU 2561769C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
georadar
antenna unit
angles
location
confined space
Prior art date
Application number
RU2014117846/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Гаврил Александрович Куляндин
Павел Александрович Омельяненко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук
Priority to RU2014117846/28A priority Critical patent/RU2561769C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2561769C1 publication Critical patent/RU2561769C1/en

Links

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: geo-location is carried out while varying the turning angles of the antenna unit of the georadar. The method includes, at the investigation site in confined space, making semi-cylindrical depressions in which probing is performed at different angular positions of the antenna unit of the georadar, for which said unit is moved on the surface of the depression, and the probing angles are measured on a scale and a pointer scale, placed on the antenna unit. Radargrams recorded using said method are characterised by a set of unique signal traces, which are recorded at different angles to the reflecting horizontal boundary, which enables to pick up regular signals.
EFFECT: high information value of georadar data.
1 dwg

Description

Изобретение относится к геофизике, а именно к георадиолокации, и может использоваться на труднодоступных и ограниченных участках для исследования геометрии горных пород.The invention relates to geophysics, namely to georadar, and can be used in hard-to-reach and limited areas to study the geometry of rocks.

При исследовании горных пород методом георадиолокации на труднодоступных и ограниченных участках контактные измерения с непрерывным перемещением антенного блока георадара невозможны.When studying rocks by georadar in hard-to-reach and limited areas, contact measurements with continuous movement of the georadar antenna unit are not possible.

Известен способ, в котором антенный блок радара перемещается в горизонтальной плоскости по раме, закрепленной на телескопической башне. Башня обеспечивает изменение высоты и угла наклона рамы, тем самым позволяет направлять сигнал радара под острым углом (угол Брюстера) и сканировать подповерхностный объем с целью исследования недоступных участков из одной позиции (прототип) [1].A known method in which the antenna unit of the radar moves in a horizontal plane along a frame mounted on a telescopic tower. The tower provides a change in the height and angle of inclination of the frame, thereby allowing you to direct the radar signal at an acute angle (Brewster angle) and scan the subsurface volume in order to study inaccessible areas from one position (prototype) [1].

Основными недостатками известного способа являются:The main disadvantages of this method are:

- необходимость увеличения пространства рядом с объектом исследований для размещения телескопической башни с рамой;- the need to increase the space near the object of study to accommodate a telescopic tower with a frame;

- отсутствие контакта антенного блока с поверхностью исследуемых пород, что ведет к появлению сигналов-помех от окружающих объектов.- lack of contact of the antenna unit with the surface of the studied rocks, which leads to the appearance of interference signals from surrounding objects.

Технической задачей являлась разработка способа, позволяющего осуществлять георадиолокацию из одного местоположения в контакте с зондируемой поверхностью горных пород.The technical task was to develop a method that allows for georadar from one location in contact with the probed surface of the rocks.

Технический результат достигается тем, что в месте проведения исследований, в ограниченном пространстве, выполняют углубление полуцилиндрической формы, в котором осуществляют зондирования в различных угловых положениях антенного блока георадара, для чего перемещают его по поверхности углубления, а измерения углов зондирований ведут по шкале и стрелке-отвесу, размещенным на антенном блоке.The technical result is achieved by the fact that in the place of research, in a limited space, a half-cylindrical recess is made, in which soundings are carried out in various angular positions of the georadar antenna unit, for which they are moved along the surface of the recess, and sounding angles are measured on a scale and arrow plumb placed on the antenna unit.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то, что на участке исследований выполняют полуцилиндрическое углубление, позволяет изменять угловое положение антенного блока георадара, тем самым расширяет область зондирований.Introduced into the claims, such an essential feature, as the fact that a half-cylindrical recess is performed on the research site, allows you to change the angular position of the GPR antenna unit, thereby expanding the sounding area.

Другой существенный признак в том, что измерения углов зондирований ведут по шкале и стрелке-отвесу, размещенным на антенном блоке.Another significant sign is that the measurements of the sounding angles are carried out on a scale and a plumb arrow located on the antenna unit.

Способ осуществления зондирований поясняется чертежом, на котором показано расположение антенного блока георадара в полуцилиндрическом углублении (фиг.1).The method of sounding is illustrated by the drawing, which shows the location of the antenna unit of the georadar in a semi-cylindrical recess (figure 1).

Условные обозначения, принятые на чертеже: 1 - полуцилиндрическое углубление в исследуемых горных породах; 2 - антенный блок; 3 - зондируемая область подповерхностного пространства; 4 - стрелка-отвес; 5 - шкала в градусах.Symbols adopted in the drawing: 1 - half-cylindrical recess in the studied rocks; 2 - antenna unit; 3 - probed region of the subsurface space; 4 - plumb arrow; 5 - scale in degrees.

Способ зондирования осуществляют следующим образом. В труднодоступном или ограниченном месте выполняют полуцилиндрическое углубление 1. Антенный блок 2 устанавливают в одно из крайних положений в углублении горных пород. Затем его перемещают по поверхности углубления и фиксируют углы разворота. При этом зондированиями охватывают большую область подповерхностного пространства 3, чем при стационарном зондировании. В результате получают радарограмму с набором уникальных трасс сигналов, записанных под различными углами к отражающей горизонтальной границе, что позволяет выделить регулярные сигналы, тем самым повысить информативность данных георадиолокации. Определение значений угла разворота антенного блока осуществляют по указанию стрелки-отвеса 4 на шкале градусов 5. Обработку данных ведут с учетом зафиксированных углов зондирования.The sensing method is as follows. In a hard-to-reach or limited place, a semi-cylindrical recess 1 is made. The antenna unit 2 is installed in one of the extreme positions in the recess of the rocks. Then it is moved along the surface of the recess and the turning angles are fixed. In this case, soundings cover a larger area of the subsurface space 3 than with stationary sounding. As a result, a radarogram is obtained with a set of unique signal paths recorded at different angles to the reflecting horizontal boundary, which makes it possible to isolate regular signals, thereby increasing the information content of GPR data. The determination of the angle of rotation of the antenna unit is carried out according to the direction of the plumb arrow 4 on the scale of degrees 5. Data processing is carried out taking into account recorded sensing angles.

Преимуществами данного способа являются:The advantages of this method are:

- возможность расширения области зондирований при георадиолокации из одного локального местоположения;- the possibility of expanding the field of sounding when georadar from one local location;

- обеспечение контакта антенного блока с поверхностью горных пород в процессе зондирований, что исключает появление на радарограмме сигналов-помех от окружающих объектов.- ensuring the contact of the antenna unit with the surface of the rocks in the process of sounding, which eliminates the appearance on the radarogram of interference signals from surrounding objects.

Источники информацииInformation sources

1. Пат. 6094157 США. Oblique scanning ground penetrating radar / Dennis H. Cowdrick. Опубл. 25.07.2000.1. Pat. 6094157 United States. Oblique scanning ground penetrating radar / Dennis H. Cowdrick. Publ. 07/25/2000.

Claims (1)

Способ георадиолокации в условиях ограниченного пространства, включающий георадиолокацию с изменением углов разворота антенного блока георадара, отличающийся тем, что в месте проведения исследований, в ограниченном пространстве, выполняют углубление полуцилиндрической формы, в котором осуществляют зондирования в различных угловых положениях антенного блока георадара, для чего перемещают его по поверхности углубления, а измерения углов зондирований ведут по шкале и стрелке-отвесу, размещенным на антенном блоке. A method of georadar in a confined space, including georadar with a change in the angle of rotation of the antenna unit of the georadar, characterized in that in the place of research, in a limited space, a recess is made in a semi-cylindrical shape, in which soundings are carried out in different angular positions of the antenna unit of the georadar, for which they are moved it along the surface of the recess, and measurements of the sounding angles are carried out on a scale and a plumb arrow located on the antenna unit.
RU2014117846/28A 2014-04-29 2014-04-29 Method for georadar location in confined space conditions RU2561769C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014117846/28A RU2561769C1 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Method for georadar location in confined space conditions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014117846/28A RU2561769C1 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Method for georadar location in confined space conditions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2561769C1 true RU2561769C1 (en) 2015-09-10

Family

ID=54073371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014117846/28A RU2561769C1 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Method for georadar location in confined space conditions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2561769C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2111507C1 (en) * 1991-06-11 1998-05-20 Джолер Дж.Ральф Method and device to transmit electromagnetic signal through configuration of earth
RU2436130C2 (en) * 2009-11-06 2011-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Георазведочная Компания" (ООО "Георазведочная Компания") Method and system for radar probing earth interior
RU2490671C2 (en) * 2011-06-17 2013-08-20 Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения Российской академии наук Method for georadar location of permafrost rocks

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2111507C1 (en) * 1991-06-11 1998-05-20 Джолер Дж.Ральф Method and device to transmit electromagnetic signal through configuration of earth
RU2436130C2 (en) * 2009-11-06 2011-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Георазведочная Компания" (ООО "Георазведочная Компания") Method and system for radar probing earth interior
RU2490671C2 (en) * 2011-06-17 2013-08-20 Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения Российской академии наук Method for georadar location of permafrost rocks

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Martinho et al. Main geophysical techniques used for non-destructive evaluation in cultural built heritage: a review
Böniger et al. Integrated data analysis at an archaeological site: A case study using 3D GPR, magnetic, and high-resolution topographic data
Pérez-Gracia et al. Laboratory characterization of a GPR antenna for high-resolution testing: Radiation pattern and vertical resolution
Arosio et al. Quality control of stone blocks during quarrying activities
ŁYSKOWSKI et al. GROUND PENERATING RADAR INVESTIGATION OF LIMESTONE KARST AT THE ODSTRZELONA CAVE IN KOWALA, ŚWIĘTOKRZYSKIE MOUNTAINS, POLAND.
Economou et al. Advanced ground penetrating radar signal processing techniques
Gaballah et al. Characterizing subsurface archaeological structures with full resolution 3D GPR at the early dynastic foundations of Saqqara Necropolis, Egypt
RU2561769C1 (en) Method for georadar location in confined space conditions
Aqeel et al. Mapping subvertical discontinuities in rock cuts using a 400-MHz ground penetrating radar antenna
Shaaban et al. Ground-penetrating radar exploration for ancient monuments at the Valley of Mummies-Kilo 6, Bahariya Oasis, Egypt
Chen et al. Optimal localization of a seafloor transponder in shallow water using acoustic ranging and GPS observations
Trinks et al. Hala Sultan Tekke revisited–archaeological GPR prospection on Cyprus 1980 and 2010/12
Rasol et al. Analysis and calibration of ground penetrating radar shielded antennas
RU141971U1 (en) AERIAL UNIT OF GEORADAR
Huang et al. Estimation of seawater movement based on reflectors from a seismic profile
US11580725B2 (en) Systems, devices and methods for imaging objects within or behind a medium using electromagnetic array
Lecours et al. Assessing the spatial data quality paradox in the deep-sea
Maerz et al. Measuring orientations of individual concealed sub-vertical discontinuities in sandstone rock cuts integrating ground penetrating radar and terrestrial LIDAR
RU2559565C2 (en) Method of determining spatial position of extended objects located at depth, primarily under water, and electromagnetic line locator, primarily ship electromagnetic line locator for carrying out said method
Noss et al. Triangulation hand‐held laser‐scanning (TriHaLaS) for micro‐and meso‐habitat surveys in streams
Sugak et al. SFCW GPR sensor with phase processing for landmine detection and recognition
Kulyandin et al. Methods of GPR angular scanning
Zhang et al. Topographic correction of GPR Profiles based on Laser data
Song et al. Ground-penetrating radar land mine imaging: Two-dimensional seismic migration and three-dimensional inverse scattering in layered media
Martinho et al. Nondestructive and micro-invasive techniques for stone cultural heritage diagnosis: An overview

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170430