盾构前方障碍物探测中天线阵雷达的应用研究

针对盾构施工时前方障碍物不明易造成事故的问题,基于探地雷达天线阵技术,提出将天线阵雷达安装于盾构刀盘上探测前方障碍物,进行雷达参数设置、布置方案设计和频率选择,最后正演模拟试验表明,利用天线阵雷达能够实现1m距离内水泥管的准确探测,为盾构施工前方障碍物的超前探测做了有益尝试.     

探地雷达在盾构前向探测应用中工作参数的选择

为了实现利用探地雷达对盾构前向地质做出超前预报,规避盾构施工风险,选取适当的探地雷达中心频率及地质数据采集参数,对提高数据的可靠性和有效性极为重要.结合盾构施工要求,分析了探地雷达天线中心频率选择的主要影响因素,指出天线中心频率的选择既要满足对探测深度和分辨率的要求,又要满足其在盾构机上的安装情况.总结了探地雷达在盾构前向探测超前预报应用中地质数据采集参数设置的一些基本原则与技巧,分析了A/D采样位数、采集点数和扫描速率三者之间的关系.     

盾构施工中地质情况超前预报的雷达探测研究

首次尝试将探地雷达方法应用到盾构前方地质情况的超前探测,并进行了模拟试验.通过分析试验结果,对探地雷达方法应用于探测盾构前方的地质状况的可行性进行探讨,也为进一步盾构施工的自动化、信息化提供一定依据.     

探地雷达在盾构施工中的应用原理和实验分析研究

分析探地雷达圆周成像原理和特点,对实验测量数据进行了数字处理以及正演模型,验证探地雷达圆周测量障碍物和土质分层中的可行性和有效性,为盾构应用实时探测研究提供有益的探索.     

频谱拟合法提高探地雷达垂直分辨率

探地雷达分辨率限制着探地雷达对目标的识别能力。本文通过对探地雷达回波波形分析,提出利用回波频谱信息提高探地雷达垂直分辨率。首先通过构建电磁波在分层媒质中的传输模型,得到探地雷达对四层介质的频谱传输函数;接着通过计算不同目标厚度模型对应的回波频谱,来拟合真实回波频谱,从而根据拟合误差曲线提取目标厚度。此方法避免了传统反褶积法求取反射系数不唯一、误差大的缺陷。通过对仿真数据和实验数据的处理,证实了本文所提方法起到了提高垂直分辨率的效果。     

盾构施工前方的探地雷达探测模拟试验

紧密结合智能信息化盾构施工辅助系统技术研究,将探地雷达这种高科技的无损探测方法应用到盾构开挖面的地质和障碍物情况探测中,在实验室通过模拟简单的地质情况进行障碍物和地质分层试验.并在盾构基地进行了现场试验,有力地证明了利用探地雷达进行盾构施工前方地质情况探测的可行性.     

基于FDTD的探地雷达典型形状目标二维散射仿真

探地雷达以其无损、高效、使用灵活、分辨率高等优势在工程物探领域得到了广泛应用,研究探地雷达回波的正演数值模拟将有利于提高对探测目标解释的精度和准确性.采用时域有限差分法和完全匹配层边界条件建立了探地雷达正演模拟方程,利用该方程对地下层状结构、矩形模型和球状模型的进行了正演模拟,结果表明:建立的数学模型可以实现探地雷达典...     

探地雷达在FCB盾构前向探测中的应用

研究将IDS—K2探地雷达应用于FCB盾构前向探测。根据实际需要对盾构刀盘以及其中心回转接头进行了改造,确定探地雷达在刀盘上的安装位置以及刀盘校核,通过现场测绘进行布线,实现信息传输。     

基于DSP的单脉冲瞬态波形采集与识别系统

本文设计了一种基于TMS320F206芯片的单脉冲瞬态波形采集与识别系统,阐述了系统的组成、工作原理以及主要硬件设计.本系统采用浮点放大技术,动态范围可以达到120dB以上.光电跟踪系统跟踪目标时,探测到的爆炸波形与云层背景波形十分相似,采用通常方法很难识别爆炸波形.分析了爆炸波形与云层背景波形的特点,提出了两种新的DSP波形识别方法,并采用DSP技术实现了该方法.实验结果表明DSP波形识别方法可以有效地识别出信号波形.该系统对于瞬态波形、非重复出现信号波形的采集、处理、记录和识别,具有较高的实用性.     

频率步进探地雷达系统小型化的设计与实现

与时域无载频脉冲体制的探地雷达相比,频率步进探地雷达在探测性能上具有较多的优越性。本文介绍了一种小型化、低成本的频率步进探地雷达系统设计方案。系统发射机基于数字频率合成技术实现超宽带步进频率信号,接收机采用单通道零差式接收技术,通过对实测数据的分析表明该系统设计是有效可行的。     

浅表层伪随机编码超宽带探地雷达研制

伪随机编码信号因为有着较大的时间带宽积和良好的自相关特性,在探地雷达设计中有着广阔的应用前景。介绍了一套伪随机编码超宽带探地雷达的原理和具体实现方法。基于数字芯片的超宽带信号产生和采样方法,极大地降低了系统设计复杂程度,易于调试。串并转换技术实现了FPGA和高速DAC的数据速率转换。混合采样技术降低了实时采样率,从而降低了采样芯片成本。现场实验结果表明,伪随机编码超宽带信号可以有效地应用于探地雷达,可以在极低功率下实现对地下目标的探测识别。增加编码长度可以在分辨率不变的情况下增加发射能量,从而提高探测性能。     

基于小波变换的微弱生命信号去噪问题研究

为了解决生命探测雷达回波中微弱生命信号提取难的问题,采用小波变换的阈值去噪法对强噪声背景下的微弱的人体心跳信号时域波形进行了提取,在MATLAB环境下,利用软件程序对实采的人体心跳信号进行去噪处理,得到了较好的人体心跳时域波形,验证了小波变换可以在生命探测雷达回波中微弱生命信号的提取时发挥重要作用。     

地下螺旋钻进机器人探测系统的研究进展

分析了国内外地下钻进机器人探测技术的研究现状,针对地下螺旋钻进机器人的结构特点,提出了采用小型化脉冲探地雷达以构建地下螺旋钻进机器人的探测系统.雷达探测主频1GHz,探测深度0.05～1m.雷达控制核心由MCU（Micro Control Unit）与CPLD（Complex Programmable Logic Device）构成,利用MARX电路生成电压脉冲,根据雷达主频设计了等角螺旋天线,在0.6～2.0GHz频段上具有良好的辐射特性.相关研究结论将有力推动地下钻进机器人的研发,对促进地下探测、开发与救援等具有重要的实际价值与社会效益.     

探地雷达校准方法的研究

研究了探地雷达的应用情况,针对探地雷达的测深准确度的评价提出了两种校准方法:空气介质法和标准厚度块法,实现了对探地雷达测深功能的计量溯源。     

智能故障诊断中的波形识别技术

在电子设备故障诊断中,波形识别是进行故障特征提取和故障诊断的重要依据。根据某型电子设备实时监测与诊断系统的需要,提出了两种波形识别方法：一种是波形相关分析识别方法,另一种是波形模糊识别方法。相关分析主要是计算相关系数,模糊识别主要是计算监测点波形的模糊隶属度。这两种方法都是以标准渡形为依据,能够实时在线对监测波形数据进行分析,实现动态时域波形的自动识别。     

利用Fréchet距离算法分析天气雷达关键波形

在天气雷达的日常维护和故障维修中,需要经常测量雷达相关组件的关键性波形,根据关键波形判断雷达的工作状态或查找故障原因。传统的测量方式是即时测量,测量效率低,且无法存储测量时的波形数据,需要人为从当前的测量结果感知雷达相关组件的工作状态。文章提出了建立一套关键波形标准模型,利用软件开发技术实现一键测量波形数据,采用Fréchet距离算法和标准波形数据或历史波形数据进行相似度分析比较,定量感知组件的工作状态,为天气雷达装备保障提供数据化参考。     

GFE（L）1型高空气象探测雷达假定向抓球的识别与处理

GFE（L）1型高空气象探测雷达假定向抓球在实际工作中经常发生,从而造成探测数据错误、缺测,严重影响天气预报、特别是灾害性天气预报的准确率。本文详细分析了假定向抓球产生的原因,并提出了相应的识别方法及处理措施。     

探究探地雷达在矿山井巷工程超前预报中的应用

探地雷达是超前预报系统中最重要的技术,可以有效减少矿山井巷工程突发事故的发生,还可针对岩层含水量、围岩破碎程度、采空区定位等因素进行准确判断,提高矿山井巷工程的施工质量。本文通过探地雷达在矿山井巷工程中的超前预报进行准确的分析,阐明了探地雷达的工作原理,探析超前地质预报的流程,研究了有关的实际应用和注意事项,以不断增强矿业安全生产的水平。     

基于PCI总线的探地雷达数据采集系统

首先介绍探地雷达工作原理和数据采集系统的硬件结构,然后通过WinDriver开发工具来快速实现对探地雷达信号的数据采集,并同时给出了相应的PCI设备驱动程序的开发实例.     

基于PCI总线的探地雷达数据采集系统

首先介绍探地雷达工作原理和数据采集系统的硬件结构,然后通过WinDriver开发工具来快速实现对探地雷达信号的数据采集,并同时给出了相应的PCI设备驱动程序的开发实例.