探地雷达制造商:探地雷达的移动速度受哪些因素影响?

探地雷达是利用天线发射和接收高频电磁波来探测目标内部物质特性与分布规律的一种无损检测方法。因其探测速度快、精度高、操作方便且具有成本效益等优势,被广泛应用在市政管道、隧道、路基、桥梁以及建筑结构等领域。

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探地雷达制造商:探地雷达的移动速度受哪些因素影响?

探地雷达的移动速度(单位:m/s ) 主要受探地雷达的扫描率(Scan rate)、采样点数(Samples)等因素的影响。

1、扫描率(Scan rate):其定义是单位时间或者距离内的扫描次数。

根据定义就会发现,对扫描率来说,有两种表示方式:单位时间内扫描次数(scan/s),或者单位距离内扫描次数(或者scan/cm)该参数和雷达探测的触发方式有关,可以采用时间触发或者测距轮触发。

扫描频率-单位时间内扫描次数(scan/s):包括100、500、1000甚至更多。

扫描间距(或者道间距)-单位距离内扫描次数(scan/cm):包括1、0.5、0.1等等。

2、采样点数(Samples):单次扫描中所采样的数目,和采样率(Sampling Rate)有关,采样率是指单位时间内从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数,采样率是与雷达工作频率有关系的,详细可以了解低通采样定理(香农采样定理)以及带通采样定理。

总结来说,采样点数越多,虽然可以提高雷达图像的质量,但会影响扫描速率。因为雷达的A/D转换是固定的,在保持扫描速率的情况下,无法保证更多的采样点数。具体描述就是,采样点数是数据流,A/D转换就是“导流管道”,提高了数据流,因为“导流管道”的固定的,必然导致数据传输时间的延长,反映在扫描速率上就是要降低该“抽水机”-扫描速率的降低,最终,扫描速率的降低也就制约了雷达的移动速度。

经验之谈-判断一个探地雷达的移动速度,看扫描频率和扫描间距,如果探地雷达的扫描频率是200scan/s,扫描间距是1scan/cm , 探地雷达大概的移动速度可以达到 V=扫描频率/扫描间距 ,200cm/s 即是2m/s。

制约探地雷达移动速度的因素其实还有很多,除了雷达本身的参数如扫描率、采样点数、A/D转换位数,如果采用脉冲雷达,还需要根据探测场景(市内道路、高速公路甚至广场、停车场等等)和探测目标(地下管道、地下空洞、道路分层等等),选择合适的中心频率天线,调整合适的时间窗口(ns)、选择地耦或者空耦的探测方式等等因素。

综上,雷达的移动速度高低,其除了雷达本身设计上的制约,还和操作者的实践经验有关系。就如同一辆汽车,汽车的行驶速度,除了它自身发动机的性能约束了它的速度,其驾驶员的驾驶技巧也影响了汽车的行驶速度。同时,在不同场景下,汽车的行驶速度也受影响,在市内的行驶速度和在高速上的行驶速度肯定不一样。

本质上,影响探地雷达移动速度的因素只有一个,那就是探地雷达的操作者,操作者能推多快,它就能行驶的多快。影响探地雷达移动速度的主要因素是操作者对探地雷达的探测成像效果进行判断,成像效果差的话,除了雷达选择的不合适,也有可能是参数设置的不合适、地质状况不好(地面过于潮湿、多水)甚至可能是雷达的移动速度过快等等。

偏离主题一点来说,对探地雷达的选择上,需要综合考虑到探地雷达是否能满足需求(探测深度、分辨率)、探地雷达的功能是否强大(二维、三维显示,多种扫描模式等等)、探地雷达的操作是否简便(便携性、使用)、探地雷达的价格是否实惠、雷达数据处理怎么样(滤波、降噪)、雷达的使用效率是否高(续航能力)以及是否能提高工作效率(探测范围、移动速度)等等。

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