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偏波FM-CWレーダによる土壌中埋没物体の高精度検出

使用偏振 FM-CW 雷达高精度检测埋在土壤中的物体

基本信息

批准号：
04214202
负责人：
山口芳雄
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04214202/
关键词：
FM-CWレーダ検出偏波

项目摘要

この研究は地中に埋没されている物体(例えば道路下のパイプや遺跡など)を地表面から探査できるFM-CWレーダシステムを開発することを目的とした。土壌中に埋もれた物体を探査する場合、最の大きな問題となるのは土壌中における電波の減衰である。この減衰が少ないほど土壌中深くまで探査が可能となるが、そのためには低い周波数を用いなければならない。一方、レーダ分解能の観点からはできるだけ広い周波数帯域を使う必要がある、使用する周波数をどう設定するかが最も重要なポイントとなる。そのため、今年度は土壌中の電波減衰特性を実験的に調べ。最適と思われる周波数を決定した。大学周辺の砂地で電波の透過測定、及びレーダの検出深さによって砂地への電界の侵入の深さを計り、実現可能なアンテナサイズと仕様から、250-1000MHzを周波数帯として選定した。次に、この帯域で動作するリッジホーンアンテナを作成し、平均で10dBのリターンロス特性を得る事ができた。また、この周波数帯で動作するように従来からのFM-CWレーダを改良して地中埋没物体の検出実験を行ない、幅30cmの金属板および直径10cmの金属管では120cmの深さまで検出できることを確認した。続いてFM-CWレーダのイメージング性能について検討した。FM-CWレーダで得られるビートスペクトラムを配列すれば実画像のイメージが得られるが、そのイメージではアンテナ走査方向の分解能が悪い。そのため合成開口法を用いてイメージ精度の向上を計り、的確な精度で画像表示をできるように改善を行った。その結果、実現したFM-CWレーダシステムで深さ1m程度の深さの物体を数cmの誤差精度で検出できるようになった。

This research aims to explore the ground surface by exploring objects buried in the ground (e.g., under the road). For the detection of buried objects in the soil, the most important problem is the attenuation of radio waves in the soil. The frequency of the attenuation is low, the frequency of the attenuation is low, and the frequency is low. A party, the decomposition of the energy point, the frequency band, the necessary, the use of the frequency setting, the most important This year, the radio wave attenuation characteristics in the soil are adjusted. The best way to think about it is to decide the number of weeks Measurement of transmission of radio waves in the sand at the periphery of the university, and calculation of the depth of penetration of radio waves in the sand at the periphery of the university. It is possible to select the frequency band of 250-1000MHz. Second, the frequency range of the operation is determined by an average of 10dB of frequency range characteristics. The FM-CW detector was improved to detect objects buried in the ground. The detection was confirmed by a metal plate with a width of 30cm and a metal pipe with a diameter of 10cm and a depth of 120cm. The FM-CW is the best choice for performance. FM-CW can be divided into two parts: one part is selected, the other part is arranged, the other part is selected, the other part is arranged, and the other part is arranged. The composite aperture method is used to improve the accuracy of the portrait representation. The results show that the FM-CW system has a depth of 1m and an error accuracy of several cm.