Wieloantenowe podejście do pomiarów georadarowych

• Autorzy: Pasternak M. , Czarnecki W. , Kaczmarek P. , Karczewski J. , Silko D.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2015.2.4

Warianty tytułu

EN

Multiantenna approach to ground penetrating radar measurements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z najpoważniejszych problemów techniki radarowej penetracji gruntu (GPR) jest poprawna identyfikacja obiektów zobrazowanych na falogramach. Stopień trudności w tym zakresie rośnie wraz ze zmniejszaniem się przestrzennych rozmiarów tychże obiektów. Znanych jest wiele różnych procedur ułatwiających tę identyfikację. Należą do nich przede wszystkim wszelkiego typu metody poprawiające rozdzielczość oraz techniki fuzji danych georadarowych z danymi pochodzącymi z innych typów sensorów (najczęściej detektorów metalu). W niniejszej pracy zaproponowano odmienne podejście do problemu. Opiera się ono na pewnej prawidłowości powodującej, że ten sam obiekt w ustalonych warunkach otoczenia, jest inaczej obrazowany przez aparaturę georadarową jeśli zmianie ulegnie typ wykorzystywanych anten. Rejestrowane różnice zależą na ogół od ich różnic konstrukcyjnych i często są bardzo istotne. Można zatem zakładać, że zdolność systemu GPR do identyfikowania wykrywanych obiektów można poprawić poprzez fuzję zobrazowań otrzymywanych jednocześnie za pomocą różnych zestawów anten. W pracy został opisany eksperyment sondowania gruntu ze znajdującymi się w nim trzema różnymi surogatami min w warunkach stosowania różnych zestawów anten. Przedstawiono także przykładowy rezultat fuzji uzyskanych zobrazowań.

EN

One of the most important problem encountered against in ground penetrating radar (GPR) technology is the correct identification of objects visible on the radar images known as radargrams. The complexity of the recognition process increases when the target dimensions decrease. Many procedures have been developed to make the recognition process easier. They are based on increased resolution ability and the use of fusion technique of GPR and other sensor images (most often the other sensor used is a metal detector). Another approach to the problem is presented in the paper. It is based on an evident fact that the same object sensed in the similar way lead to different imaging if different antenna set is used. The differences between imaging are generally more significant if the antennas are of different kinds and in consequence their constructions are distinctly different. Although the fact seems to be obvious the differences are often surprisingly radical. It allows to suppose that the targets recognition ability can be improved through the fusion of the data from the same GPR system but operating with different antenna sets. In the paper an experiment of radar penetration of the ground with three dummy mines by GPR systems using different antenna sets was presented as well as the effect of a fusion of relevant images.

Słowa kluczowe

PL

radarowa penetracja gruntu (GPR); fuzja zobrazowań GPR

EN

ground penetrating radar (GPR) technology; multiple antenna imaging; data fusion

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 56, nr 2
• Strony: 21--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr.

Twórcy

autor

Pasternak M.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Radioelektroniki, Wydział Elektroniki, Warszawa

autor

Czarnecki W.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Radioelektroniki, Wydział Elektroniki, Warszawa

autor

Kaczmarek P.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Radioelektroniki, Wydział Elektroniki, Warszawa

autor

Karczewski J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Radioelektroniki, Wydział Elektroniki, Warszawa

autor

Silko D.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Radioelektroniki, Wydział Elektroniki, Warszawa

Bibliografia

• [1] F. Gini, A. De Maio, L. K. Patton, Waveform design and diversity for advanced radar systems, The Institution of Engineering and Technology, 2012.
• [2] I. Catapano, L. Crocco, G. Gennarelli, F. Soldovieri, Using polarimetric GPR antenna to characterize hidden cylinders, Int. Conference on GPR Proc., 2012.
• [3] M. Pasternak, J. Pietrasiński, D. Silko, P. Kaczmarek, Wpływ geometrii układu antenowego na wynik radarowego sondowania przypowierzchniowych warstw gruntu, Elektronika – konstrukcje, technologie, zastosowania, 9, 2010.
• [4] P. Kaczmarek, J. Karczewski, M. Łapiński, Badanie wpływy konfiguracji bistatycznego systemu antenowego georadaru na jakość wykrywania małych obiektów podpowierzchniowych, Wybrane problemy rozpoznania i walki elektronicznej, red. A. Kawalec, wyd. WAT 2011.
• [5] A. P. Tran, F. André, C. Craeye, S. Lambot, Near-field or far-field full-wave ground penetrating radar modeling as a function of the antenna height above a planar layered medium, Progress In Electromagnetics Research, 141, 2013.
• [6] S. Lambot, E. C. Slob, H. Vereecken, Fast evaluation of zero-offset Green’s function for layered media with application to groundpenetrating radar, Geophysical Research Letters, 34, 2007.
• [7] J. T. Parker, M. Ferrara, J. Bracken, B. Himed, Preliminary experimental results for RF tomography using distributed sensing, Proc. of International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA), 2010.
• [8] S. Lambot, E. C. Slob, I. van den Bosch, B. Stockbroeckx, B. Scheers, M. Vanclooster, GPR design and modeling for identifying the shallow subsurface dielectric properties, Proc. of the 2nd International Workshop on Advanced Ground Penetrating Radar, ed. A. Yarovoy, 2003.
• [9] M. Pasternak, J. Pietrasiński, Antysymetryczna antena Vivaldi do zastosowań w radarach penetracji gruntu, 43 Konferencji Naukowo-Techniczna Radiolokacji, 2011.
• [10] A. K. Rutkowski, A. Słowik, Szerokopasmowa antena dwugrzbietowa na pasmo 0,75 – 4,5 GHz, mat. II Konferencji NaukowoTechnicznej, UiSR, 2007.
• [11] S. Rashmi, R. Deepu, Fusion of multiexposure and multifocus images to maximize image information, Int. Journ. of Technology Enhancements and Emerging Eng. Research, 2, 7, 2014.
• [12] H. Singh, V. Kumar, S. Bhooshan, A novel approach for detailenhanced exposure fusion using guided filter, Scientific World Journal, 9, 2014.