بررسی و تحلیل امکان آشکارسازی عوارض زیرسطحی از طریق رادار زمین نفوذ بر اساس شبیه سازی امواج الکترومغناطیسی

در این تحقیق امکان سنجی رادار زمین نفوذ (GPR) برای آشکارسازی و تعیین موقعیت عوارض زیرسطحی در شرایط مختلف بر اساس داده های شبیه سازی شده مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، عملکرد امواج رادار در آشکارسازی اهداف با جنس های متفاوت، در شرایط محیطی با رسانایی الکتریکی مختلف بررسی شده است. معیار مورد بررسی عملکرد GPR در این مطالعه قدرت تفکیک امواج در استفاده از امواج رادار با فرکانس های مرکزی مختلف است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که انتخاب فرکانس مرکزی در روش GPR تاثیر بسیار زیادی بر اندازه ابعاد هدف در شناسایی با تصویر سازی قابل قبول را دارد و اهداف با اندازه تقریبی قطر کمتر از 3، 6، 12، 25 و 125 سانتیمتر در آنتن های رادار نفوذی زمین با فرکانس های مرکزی به ترتیب 2 گیگاهرتز، 1 گیگاهرتز، 500، 250 و 50 مگاهرتز قابلیت مشخص شدن را نخواهند داشت. نتایج به دست آمده برای محیطی با سرعت 15/0 متر بر نانوثانیه (به عنوان مثال آبرفت با دانه بندی متوسط و یا ماسه خشک) صادق است. نتایج حاصل از شبیه سازی شرایط مختلف بر اساس مشخصه های K (گذردهی نسبی)، δ (رسانندگی هر لایه) و D (ضخامت لایه های خاک) نشان می دهد که رسانایی الکتریکی بیش ترین تاثیر را نسبت به دیگر پارامترها در نتایج روش GPR را دارد و لایه هایی با رسانایی الکتریکی بیش از کمتر از 1/0 اهم-متر به شدت دامنه موج گسیل شده در این روش را تضعیف می کند و امکان نفوذ برای شناسایی هدف را با مشکل مواجه می سازد.