泡沫混凝土路基病害地质雷达正演模拟研究

尝试将地质雷达运用于浙江某大桥工程泡沫混凝土路基质量测试,获得了泡沫混凝土雷达图像信号,并对其信号特征进行了分析,得到了泡沫混凝土路基结构情况;建立了理想条件下泡沫混凝土路基结构模型,采用基于时域有限差分法(FDTD)的GPRMax程序,通过MATLAB编程对泡沫混凝土路基疏松、脱空、分层等病害进行地质雷达正演模拟,得出路基病害在雷达图像上的典型特征信号;同时分析病害形状、大小对信号的影响以及之间的定量关系.本研究成果有助于对泡沫混凝土实测雷达图像的解读,为地质雷达在泡沫混凝土路基病害测试应用提供参考.     

隧道衬砌雷达测试三维信息构建研究

隧道衬砌的质量对于隧道的安全使用和运营至关重要,因此开展隧道衬砌质量评估具有重要意义。地质雷达(GPR)技术作为新的无损测试技术,能够实现对隧道衬砌质量进行无损监控。由于隧道环境复杂,地质雷达图像存在多解性,本文尝试采用希尔伯特(Hilbert)变换数据处理方法对地质雷达非平稳信号进行分析,提取隧道衬砌结构特征参数,构建隧道衬砌雷达测试三维信息图,绘制出瞬时振幅图、瞬时频率图和瞬时相位图,根据所构建的三维信息特征,结合隧道设计方案和工程地质报告,重点分析了隧道衬砌结构空间分布位置,可能存在的空洞区域,钢构架的空间特征等。研究结果表明,地质雷达测试可以准确的分辨出钢架的空间位置,通过二次数据处理方法,获得衬砌的三维信息,增加了地质雷达图像解读准确性。本文研究成果可为类似隧道衬砌工程提供参考借鉴。     

道路路基脱空病害雷达波场数值模拟与瞬时属性分析

针对道路路基脱空病害的快速识别,采用时间域有限差分法进行病害的雷达波长数值模拟,模拟了脱空病害不同大小、长度、位置及填充的差异,并通过图像增益和复信号分析技术提取雷达波场的振幅、相位和频率等瞬时属性特征,分析了不同脱空地质的雷达波场响应特征。研究结果表明：根据路基脱空病害的地质雷达瞬时振幅图像和单道波归一化幅值可推算出脱空病害上界面信息和脱空区域介质类型;根据充气脱空病害和充水脱空病害瞬时相位图像特征,可判断出路基结构层间信息和脱空病害区域和边界位置;根据充水脱空病害和充气脱空病害瞬时频率图像,可判断出高频和低频电磁波存在位置。此外,根据充水脱空病害单道波瞬时频率图,可得到正向电磁波存在位置,并作为脱空病害下界面位置判断依据。研究成果可为道路病害的智能识别和快速判识提供理论依据。     

采用短时傅里叶变换的铁路车载探地雷达数据解译方法

为了更好地实现探地雷达( GPR)在铁路路基检测中的应用,寻求一种用于识别路基不同病害特征的有效方法,克服传统人工解泽方法的低效率和主观性,选取大同一准格尔铁路线中典型的雷达实测图像,采用短时傅里叶变换(STFT)方法,通过对信号进行时域和频域分析,确定合适的窗函数类型和长度,得到一组可用于对不同铁路路基病害进行分类的时频域图像,分析表明,图中不同深度处的能量分布特性与实际路基情况相符.然后,通过对图像形态特征的分析,得到一组典型的特征参数值,研究了不同目标信号在该特征参数空间的聚类特征,并将STFT方法与Welch功率谱估计法、时域局部能量法的计算结果进行了对比分析,结果证明STFT方法具有优越性,可以作为GPR数据分类的基础.     

探地雷达对隧道中裂隙与富水带的响应

通过对地质雷达工作原理的理论基础分析,重点对天线频率的选取、数据采集的质量提高,典型雷达图像的解释方法等进行了介绍。并结合具体的隧道工程实例,分析了隧道中裂隙带及富水带在雷达图像上的特征,验证了采用地质雷达的方法在隧道工程中进行超前预报的准确性和重要性。     

谐波小波在地震信号中的应用

地震波的瞬时信号，如瞬时振幅、瞬时相位等都是研究地球介质的重要参数。本文根据地震信号的特点，选用谐波小波对地震信号进行处理，求出地震信号的奇异点的位置，作出了瞬时振幅、瞬时相位的图形，实例表明，这种方法是可行的。     

地质雷达在隧道质量检测中的应用

地质雷达作为一种高分辨率和高准确率、并且快速高效的探测技术而得到迅速推广 和应用.本文结合近几年在铁路隧道质量检测中的工程实例,阐述了地质雷达技术在铁路隧 道衬砌质量检测中的应用特征及效果.并对一隧道实体检测的隧道衬砌典型雷达图像的识别进行了概述,为类似检测提供参考.     

探地雷达在堆石坝组合防渗体检测中的应用研究

堆石坝组合防渗体作为隐蔽结构,无法直接观测,存在安全隐患.本文基于探地雷达方法,对某爆破堆石坝组合防渗体结构进行探测分析,并对混凝土面板下部的脱空、渗漏等缺陷的典型雷达图像进行分析.在将组合防渗体结构与探地雷达图像特征波形进行对应的基础上,结合堆石坝结构破坏特点,确定大坝可能渗漏的部位并进行成因分析.对于不宜开挖验证区...     

非相干光纤马—泽微波光子结构微小误差对实现雷达微波信号瞬时测频精度的影响

在复杂的战场电磁环境下,毫米波段的雷达信号已投入应用,传统的微波瞬时测频方法难以满足现代电子信息战的需要.采用非相干光纤马-泽微波光子结构,把微波信号调制到光域进行处理,可以实现雷达微波信号0～ 40GHz的全频段测量,但测频精度有待提高.文中研究了影响瞬时测频精度的因素,对提高测频精度有重要意义.     

基于RaySAR软件的上海外滩建筑群合成孔径雷达图像模拟

利用RaySAR软件对上海市外滩建筑群进行合成孔径雷达(SAR)成像模拟.绘制了不同反弹次数信号对应的反射率图、信号反弹次数分布图.结合目标的几何物理信息,分析了模拟SAR图像中的点、线状特征、不同反弹次数信号和建筑具体结构之间的对应关系.试验表明,雷达信号的反弹次数与建筑物结构细节密切相关.基于真实雷达影像序列,按PSInSAR方法选取的永久散射体点的位置及其分布与SAR模拟图像中的二次、尤其是三次反弹信号的成像吻合度较高,初步实现永久散射体点在建筑物上的精确定位.