[發(fā)明專利]一種探地雷達(dá)層析探測(cè)曲線追蹤方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910377881.1
• 申請(qǐng)日: 2019-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN110045369B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許獻(xiàn)磊;孫明浩;張迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): G01S13/88
• 分類號(hào): G01S13/88;G01S7/41
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• 代理人: 暫無信息

1.一種探地雷達(dá)層析探測(cè)曲線追蹤方法，其特征在于：該曲線追蹤方法的目的是提高電磁波傳播路徑參數(shù)的層析追蹤精度，該曲線追蹤方法的步驟有4個(gè)，包括：(1)構(gòu)建層析追蹤坐標(biāo)系并進(jìn)行網(wǎng)格賦初值；(2)確定單一發(fā)射點(diǎn)到各接收點(diǎn)的電磁波傳播路徑參數(shù)；(3)依次確定各發(fā)射點(diǎn)到各接收點(diǎn)的傳播路徑參數(shù)，形成層析追蹤參數(shù)集；(4)對(duì)調(diào)發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)的位置并重復(fù)步驟(2)和步驟(3)，形成層析追蹤參數(shù)總集；

構(gòu)建層析追蹤坐標(biāo)系流程為：首先將探地雷達(dá)探測(cè)區(qū)域的位置放在坐標(biāo)系中，然后將探測(cè)區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，再對(duì)網(wǎng)格的電磁波速度賦初值；

確定單一發(fā)射點(diǎn)到各接收點(diǎn)的電磁波傳播路徑參數(shù)的方法為：首先確定發(fā)射點(diǎn)與各接收點(diǎn)坐標(biāo)位置，然后確定電磁波入射角度范圍，再計(jì)算入射角度范圍內(nèi)所有入射角度的電磁波傳播路徑參數(shù)，最后確定該發(fā)射點(diǎn)到各接收點(diǎn)的電磁波傳播路徑參數(shù)；

根據(jù)探測(cè)區(qū)域的尺寸以及發(fā)射點(diǎn)坐標(biāo)和接收點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)定電磁波入射角度范圍；

根據(jù)發(fā)射點(diǎn)坐標(biāo)、入射方向與相鄰網(wǎng)格速度變化梯度計(jì)算得到電磁波在對(duì)應(yīng)網(wǎng)格內(nèi)的電磁波傳播路徑參數(shù)，包括：弧長(zhǎng)，旅行時(shí)間，出射點(diǎn)坐標(biāo)與出射方向；根據(jù)該出射點(diǎn)坐標(biāo)與出射方向，計(jì)算電磁波在下一個(gè)網(wǎng)格內(nèi)的傳播路徑參數(shù)；以此類推，電磁波傳播至探測(cè)區(qū)域邊界時(shí)終止計(jì)算，從而得到在單一入射角度條件下該條電磁波傳播路徑參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探地雷達(dá)層析探測(cè)曲線追蹤方法，其特征在于：根據(jù)確定的電磁波入射角度范圍，依次改變?nèi)肷浣嵌龋?jì)算自單一發(fā)射點(diǎn)坐標(biāo)出射的所有傳播路徑參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探地雷達(dá)層析探測(cè)曲線追蹤方法，其特征在于：針對(duì)單一發(fā)射點(diǎn)在入射角度范圍內(nèi)所有入射角度的電磁波傳播路徑，從單一發(fā)射點(diǎn)出射的所有傳播路徑參數(shù)中提取電磁波傳播路徑最末端的坐標(biāo)數(shù)據(jù)集，然后分別計(jì)算該坐標(biāo)集中坐標(biāo)點(diǎn)與第一個(gè)接收點(diǎn)坐標(biāo)之間的距離，形成距離集D；根據(jù)探測(cè)區(qū)域尺寸范圍設(shè)定參數(shù)L，對(duì)距離集D中各元素D_i(i＝1，2，3...n)和參數(shù)L進(jìn)行D_i≤L邏輯判斷，設(shè)滿足上述判斷結(jié)果為真的元素個(gè)數(shù)為m，m為非負(fù)數(shù)，當(dāng)m＝0時(shí)，表明沒有到達(dá)第一個(gè)接收點(diǎn)附近L范圍內(nèi)的電磁波，所以無參數(shù)需要保存；當(dāng)m＝1時(shí)，保存該元素所對(duì)應(yīng)的電磁波傳播路徑參數(shù)；當(dāng)m＞1時(shí)，比較該m個(gè)元素對(duì)應(yīng)傳播路徑的總旅行時(shí)間，保存最短總旅行時(shí)間所對(duì)應(yīng)的電磁波傳播路徑參數(shù)；然后依次計(jì)算坐標(biāo)集中坐標(biāo)點(diǎn)與各個(gè)接收點(diǎn)坐標(biāo)之間的距離，并進(jìn)行判斷和確定各個(gè)發(fā)射點(diǎn)到各個(gè)接收點(diǎn)的電磁波傳播路徑參數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探地雷達(dá)層析探測(cè)曲線追蹤方法，其特征在于：形成層析追蹤參數(shù)集的方法為：依次改變發(fā)射點(diǎn)坐標(biāo)位置，然后確定相應(yīng)入射角度范圍，再計(jì)算各個(gè)發(fā)射點(diǎn)對(duì)應(yīng)入射角度范圍內(nèi)所有入射角度的電磁波傳播路徑參數(shù)，并確定各發(fā)射點(diǎn)到各接收點(diǎn)的電磁波傳播路徑參數(shù)，最后形成層析追蹤參數(shù)集。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探地雷達(dá)層析探測(cè)曲線追蹤方法，其特征在于：對(duì)調(diào)發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)的位置，然后重新進(jìn)行計(jì)算和確定電磁波傳播路徑，最后形成層析追蹤參數(shù)總集；對(duì)調(diào)發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)的位置，其目的是為了彌補(bǔ)單一方向?qū)游鲎粉櫟拿^(qū)，實(shí)現(xiàn)層析追蹤在探測(cè)區(qū)域全覆蓋。