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基于GPRSIM的道路地下病害體探地雷達正演模擬研究

發(fā)布時間:2020-12-09 11:56
  探地雷達因其便捷、高效、無損的優(yōu)勢目前被廣泛應用于道路地下病害體探測任務中,但雷達圖像識別又缺少統(tǒng)一的解釋標準,所以亟需為病害體探測提供判別依據(jù)。因GPRSIM探地雷達正演軟件可自定義模型形狀、天線頻率大小及正演速度快等優(yōu)點,所以研究基于GPRSIM設計了不同填充類型、形狀、規(guī)模、埋深、天線中心頻率的道路路基空洞病害模型進行正演模擬研究,并分析總結病害雷達特征。其結果對雷達圖像的解譯具有重要的指導作用,同時,也為病害體識別提供了客觀的理論依據(jù)。 

【文章來源】:科學技術與工程. 2020年22期 第8898-8903頁 北大核心

【文章頁數(shù)】:6 頁

【部分圖文】:

基于GPRSIM的道路地下病害體探地雷達正演模擬研究


探地雷達探測原理示意圖

網格圖,差分,網格,電磁場


給定場的初始條件及邊界條件后,依次求得各時刻空間電磁場的分布值,即獲得了電磁場在仿真空間區(qū)域的模擬結果。GPRSIM正演軟件進行道路地下病害體模擬主要步驟如下:①創(chuàng)建新的模擬項目;②繪制模型并網格化;③設置天線脈沖響應;④設置天線方向;⑤設置電磁波傳播類型;⑥設置地面測點和天線測量方式;⑦開始模擬和數(shù)據(jù)回放。

示意圖,道路,示意圖,相對介電常數(shù)


如圖3所示,本次研究將設定長4 m、寬2 m的道路結構模型,上部為相對介電常數(shù)εr=6、電導率σ=0.01 S/m、厚度10 cm的面層;中間為相對介電常數(shù)εr=9、電導率σ=0.04 S/m、厚度15 cm的基層;下部為相對介電常數(shù)εr=12、電導率σ=0.1 S/m、厚度175 cm的路基。在道路結構模型的基礎上,完成不同填充類型、形狀、規(guī)模、埋深、頻率的路基空洞病害正演模擬,分析不同條件下對雷達波正演模擬圖像的影響。

【參考文獻】:
期刊論文
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[3]探地雷達在道路脫空空洞病害檢測中的應用[J]. 許澤善,簡世凱,覃譚,唐發(fā)偉,曹建龍.  工程地球物理學報. 2019(01)
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[7]FDTD數(shù)值模擬在GPR管線探測中的應用[J]. 梁小強,楊道學,張可能,吳奇.  地球物理學進展. 2017(04)
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[9]近10年中國城市道路塌陷原因及防治對策分析[J]. 胡聿涵,白玉川,徐海玨.  公路. 2016(09)
[10]GPR城市道路病害檢測應用技術研究綜述[J]. 彭蘇萍,楊峰,許獻磊.  辦公自動化. 2014(S1)



本文編號:2906825

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