Георадар: Інструмент для підповерхневих досліджень

Принцип роботи георадара

Функціонування георадарної системи, яка в загальноприйнятій термінології належить до приладів підповерхневого радіолокаційного зондування, базується на класичних принципах радіолокації. Передавальна антена випромінює надкороткі електромагнітні імпульси тривалістю в декілька наносекунд (1–1,5 періоду квазігармонічного сигналу), які мають широкий частотний спектр. Частота сигналу визначається типом антени.

Прониклі в середовище радіохвилі частково відбиваються на межах розділу матеріалів з різними електрофізичними властивостями. Відбиті сигнали вловлюються приймальною антеною, підсилюються широкосмуговим підсилювачем, перетворюються в цифрову форму за допомогою аналого-цифрового перетворювача і зберігаються для подальшої обробки. Оброблені дані візуалізуються у вигляді радарограм на екрані.

Конструкція георадара

Сучасні георадарні системи є складними приладами, створеними з урахуванням високих технологічних стандартів. Основний функціональний блок включає електроніку, що виконує: генерацію імпульсів для передавальної антени, обробку сигналів з приймальної антени, синхронізацію роботи всієї системи.

Загалом георадар складається з трьох ключових компонентів:

1. Антенний блок — включає передавальну та приймальну антени
2. Блок реєстрації — зазвичай ноутбук або інший пристрій для збереження та обробки даних
3. Блок керування — включає систему кабелів і оптико-електронних перетворювачів, що координують роботу приладу

Метод роботи георадара

Якщо під поверхнею є металева труба, її можна ідентифікувати, наступним чином:

1) георадар випромінює електромагнітну хвилю

2) хвиля проходить через середовище, доки не відобразиться через зміну матеріалу (у випадку фігур, від землі до металевої труби)

3) генерація відбитої хвилі, яка фіксується георадаром

4) цей процес дослідження продовжується в лінійному напрямку, коли оператор переміщує георадар по поверхні

Основні напрями застосування георадара

1. Геологія: побудова геологічних розрізів, виявлення рівня ґрунтових вод, окреслення меж корисних копалин у кар’єрах, виявлення карстових порожнин і западин, вимірювання товщини льоду, дослідження профілю дна водойм
   

2. Транспортне будівництво (автошляхи, залізниці, аеродроми): визначення товщини дорожніх конструкцій, оцінка якості ущільнення дорожньо-будівельних матеріалів, пошук придатних кар’єрів, аналіз основ під транспортні споруди, виявлення глибини промерзання ґрунту, оцінка вологості земляного полотна, дослідження ерозійних процесів на мостах, виявлення аномалій під дорожнім покриттям
   

3. Комунальна інфраструктура: пошук інженерних комунікацій — як металевих, так і пластикових труб (водопроводи, газопроводи, каналізація), визначення глибини, залягання труб, виявлення витоків та місць врізок у трубопроводи
   

4. Екологічний моніторинг: оцінка рівня забруднення ґрунтів, виявлення витоків з нафтопроводів, пошук незаконних поховань небезпечних відходів
   

5. Надзвичайні ситуації: виявлення вибухонебезпечних об’єктів (міни, боєприпаси, вибухівка)
   

6. Археологія: локалізація археологічних об’єктів та визначення їх просторових меж без порушення ґрунтового шару

Георадарні системи Kontur 3D-Radar

Системи Kontur 3D-Radar — це георадарні технології, які поєднують метод ступінчастого частотного зондування з тривимірною візуалізацією. Простіше кажучи, вони забезпечують найвищу роздільну здатність навіть на великій глибині. Завдяки надширокосмуговій передачі сигналу та 3D-зображенню, ці системи дозволяють ефективно проводити підповерхневе картографування для виявлення інженерних комунікацій, порожнин, археологічних об’єктів, стану дорожнього покриття, баласту, тунелів, мостів, портів і злітно-посадкових смуг.

3D-радарні системи також ефективні для моніторингу стану гідротехнічних споруд, зокрема дамб. Завдяки ступінчастому частотному методу можна отримати повний зріз товщі конструкції та виявити пошкодження — розшарування, тріщини, порожнини — в одному скануванні.

Kontur 3D-Radar дозволяє швидко обстежувати великі площі, виконуючи точне підземне картографування в мінімальні терміни. Це єдина георадарна система, що поєднує антенну решітку з технологією ступінчастого частотного сканування, забезпечуючи надзвичайну точність на великих глибинах — навіть під час руху зі швидкістю понад 100 км/год.

Яскравим прикладом можливостей системи є результати детального обстеження стану тунелів, про що свідчить публікація в журналі Strade & Autostrade. Повний матеріал доступний за посиланням: www.stradeeautostrade.it

Kontur 3D-Radar забезпечує швидке, точне й ефективне картографування, суттєво зменшуючи витрати, час виконання робіт, ризики та незручності, характерні для традиційних методів обстеження.

Джерело: Георадар