Vest 07 (102) 2015 с кривыми cdr

Принцип действия георадара. Ра-
бота георадара основана на свойстве ра-
диоволн отражаться от границ раздела 
сред с различной диэлектрической прони-
цаемостью и электропроводностью. В от-
личие от классической радиолокации в гео-
радаре радиоимпульсы излучаются не в 
воздушное пространство, а в материаль-
ные среды с большим затуханием радио-
волн. Широко используемые в обычной ра-
диолокации радиоимпульсы с несущей ча-
стотой от 5 ГГц и выше и методы их обра-
ботки не пригодны для подповерхностного 
зондирования, так как из-за большой вели-
чины затухания в среде не обеспечивают 
заданную глубину зондирования и требо-
ваний к разрешающей способности из-за 
большой длительности радиоимпульса. 
Поэтому в георадарах применяются широ-
кополосные сигналы, образованные им-
пульсами СВЧ-сигнала, состоящие лишь из 
одного или двух периодов высокочастотных 
колебаний [1, 7]. 
Для формирования импульсов ма-
лой длительности используется возбужде-
ние широкополосной передающей антенны 
с очень короткими фронтами – так называ-
емый ударный метод возбуждения. Выбор 
длительности импульса является компро-
миссом между необходимой глубинностью 
исследований и разрешающей способно-
стью георадара. Чем короче импульс, тем 
выше разрешающая способность (критерий 
Релея), при этом за счет затухания умень-
шается глубина зондирования [7]. 
Существующие отечественные гео-
радары (Зонд-12, Питон-2, ОКО-2м, Лоза, 
Крот-12 и др.), построенные по этому прин-
ципу, работают обычно в диапазоне 
10

2000 МГц, при этом длительность зон-
дирующего импульса составляет 0,5

10 нс. 
Такие сигналы имеют широкий спектр и для 
их обработки требуются широкополосные 
приемники с полосой 5

3000 МГц. Прямая 
обработка импульсов такой малой дли-

---

Информатика, вычислительная техника и управление 
ВЕСТНИК ИрГТУ № 7 (102) 2015
ISSN 1814-3520
14 
тельности достаточно сложна. Поэтому для 
упрощения технических решений, обеспе-
чивающих прием и обработку широкопо-
лосных сигналов, используется стробоско-
пическое преобразование, в процессе ко-
торого временной интервал принимаемой 
реализации разбивается на необходимое 
количество точек, в каждой из которых зна-
чение сигнала фиксируется в одном перио-
де зондирования. При этом короткий широ-
кополосный сигнал, поступающий на вход 
приемника, преобразуется в длительный 
сигнал низкочастотного диапазона, обра-
ботка и отображение которого не пред-
ставляет технических трудностей [7]. 
Передающая антенна георадара из-
лучает электромагнитные импульсы, кото-
рые для получения высокой разрешающей 
способности имеют очень малую длитель-
ность (единицы и доли наносекунды) и до-
статочно широкий спектр излучения. Излу-
ченный передающей антенной в исследуе-
мую среду электромагнитный импульс от-
ражается от находящихся в ней предметов 
или любых неоднородностей, имеющих 
дифференциацию по диэлектрической про-
ницаемости или электропроводности. Та-
кими неоднородностями могут быть пусто-
ты, границы раздела слоев различных по-
род, участки с различной влажностью, тем-
пературой и т.д. Отраженный сигнал при-
нимается приемной антенной, преобразу-
ется в цифровой вид и запоминается для 
дальнейшей обработки. При перемещении 
георадара по поверхности исследуемой 
среды на экран монитора выводится сово-
купность сигналов (радарограмма) с интер-
валом генерации зондирующих импульсов 
от единиц до десятков нс, определяющих 
шаг по профилю, по которым можно опре-
делить местонахождение, глубину залега-
ния и протяженность объектов (рис. 1)
[1, 7].