Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2020, № 9 · RADIO WAVE PROPAGATION

About scanning depth in georadiolocation considering the phenomenon of interference

O.A. Gulevich1

1 Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
Full text (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2020.9.8 UDC 53.01 EDN SWIIUK

Abstract

Based on the analysis of theoretical and experimental data, reasons for the greater sounding depth of georadars using ultra-wideband signals are discussed as compared to traditional GPRs using monochromatic sounding signals. Within the framework of classical concepts, a physical explanation is proposed for the different patterns of attenuation of electromagnetic pulses of different shapes in natural media. The advantages of using inseparable solutions of Maxwell's equations in studying the propagation of short electromagnetic video pulses in dissipative media are discussed in comparison with traditional solutions using the Fourier transform.

  • георадар
  • интерференция
  • затухание
  • глубина зондирования
  • видеоимпульс
  • gpr
  • interference
  • attenuation
  • scanning depth
  • video pulse
Аннотация (на русском)

О глубинности в георадиолокации с учетом явления интерференции

На основе анализа теоретических и экспериментальных данных обсуждаются некоторые причины большей глубины зондирования георадарами, использующими сверхширокополосные сигналы, по сравнению с традиционными георадарами, использующими монохроматические зондирующие сигналы. В рамках классических представлений предлагается физическое объяснение различной картины затухания электромагнитных импульсов разной формы в природных средах. Обсуждаются преимущества применения неразделяемых решений уравнений Максвелла при исследовании распространения коротких электромагнитных видеоимпульсов в диссипативных средах по сравнению с традиционными решениями, с применением Фурье-преобразования.

For citation

Gulevich O.A. About scanning depth in georadiolocation considering the phenomenon of interference // Journal of Radio Electronics. – 2020. – No. 9. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.9.8

References

  1. Владов М.Л., Старовойтов А.В. Введение в георадиолокацию. // М.: Издательство МГУ, 2004, 153 с.
  2. Волкомирская Л.Б., Гулевич О.А., Ляхов Г.А., Резников А.Е. Георадиолокация больших глубин. // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. 2019. №4. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.4.6
  3. Черемисин А.А., Васильев Ю.В., Оленченко В.В., Эпов М.И., Тойб Р.Е., Шнипов И.С., Широков С.В., Болтинцев В.Б. Возможности сверхширокополосной георадиолокации низкоомных геологических сред. // Геология и геофизика. 2018. Т.59. №2. С.256 - 267.
  4. Волкомирская Л.Б., Гулевич О.А., Резников А.Е. О влиянии формы импульса на перспективы каротажного радиозондирования. // Геология и геофизика. 2020 (в печати).
  5. Шварцбург А.Б. Видеоимпульсы и непериодические волны в диспергирующих средах (точно решаемые модели). // УФН. 1998. 168. №1. С.85 - 103.
  6. Волкомирская Л., Гулевич О., Руденчик Е. Георадиолокация в средах с дисперсией. Зависимость амплитуды и формы импульса георадара от дисперсии среды. // Из-во LAP (Lambert Academic Publishing), Саарбрюккен, 2013. 81 с.
  7. Светов Б.С. Основы геоэлектрики. // М. Издательство ЛКИ. 2008. 656 с.
  8. Кожевников Н.О. Быстропротекающая индукционно-вызванная поляризация в мерзлых породах // Геология и геофизика. 2012. Т.53. №4. С.527-540.
  9. Владов М.Л., Судакова М.С. Опыт диэлектрических измерений с использованием георадара в лабораторных условиях // Вестник МГУ. Геология. 2009. №5. C.55-57.
  10. Набатов В.В., Морозов П.А., Семенихин А.Н. Выявление подземных коммуникаций на площадке строительства с помощью георадаров с резистивно-нагруженными антеннами // Москва, Горный информационно-аналитический бюллетень. 2012. №10. С.120 - 134.
  11. Тамм И.Е. Основы теории электричества. // М. Наука, 1966, 624 c.
  12. Аузин А.А., Зацепин С.А. О дисперсии диэлектрической проницаемости геологической среды (применительно к интерпретации материалов метода георадиолокации) // Вестник Воронежского гос. ун-та. Сер.: Геология. 2015. №4. С.122 - 127.
  13. Князев В.Ю., Коссый И.А., Малых Н.И., Ямпольский Е.С. Проникновение микроволнового излучения в воду (эффект "самопросветления") // Журнал технической физики. 2003. Т.73. №.11. С.133 - 136.
  14. Гулевич О.А. Георадиолокация больших глубин. // Электромагнитные и плазменные процессы от недр Солнца до недр Земли: Юбилейный сборник ИЗМИРАН-75. Т.2 / Под ред. В.Д. Кузнецова. М.: ИЗМИРАН, 2018. С.120-133.
  15. Волкомирская Л.Б., Гулевич О.А., Резников А.Е. Особенности влияния динамических электрофизических характеристик среды и их температурной зависимости на распространение сверхширокополосного электромагнитного импульса. // Геомагнетизм и аэрономия. 2017. Т.57. №2. C.262 - 270.