Построение структурной модели природно-технических объектов по данным электромагнитного импульсного сверхширокополосного зондирования

• Автор: Болтинцев, Владимир Борисович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Введение.
1 Метод электромагнитного импульсного сверхширокополосного зондирования подповерхностной среды

1.1 Обзор существующих методов исследования подстилающей среды

1.2 Обзор специальных методов исследования подстилающей среды.

1.3 Используемый измерительный комплекс, обеспечивающий электромагнитного импульсного сверхширокополосного зондирования обследование природнотехнических объектов

1.4 Современное состояние обработки данных в системах ОРЯ.

1.4.1 Построение годографа трассы методом радарограмм.

1.4.2 Методы интерпретации гсорадиолокационных данных по измерениям в одной точке.

1.4.3 Методы моделирования волнового поля.

1.5 Цель и задачи работы

Выводы по разделу 1.

2 Модель отклика среды на сигнал электромагнитного импульсного сверхширокополосного зондирования.
2.1 Частотновременные характеристики отраженных электромагнитного импульсного сверхширокополосного зондирования сигналов
2.2 Модель опашка природнотехнических объектов на электромагнитное
импульсное сверхширокополосное воздействие.
Выводы по разделу 2.
3 Критерий и алгоритмы разделения природнотехнических объектов на слои по данным электромагнитного импульсного сверхширокополосного зондирования
3.1 Мсжантенный фактор как критерий разделения природно технических объектов на слои
3.2 Использование информационной меры Кульбака в качестве критерия для центрирования сигналов
3.3 Определение числа шггсрвалов группирования эмпирического распределения данных электромагнитного импульсного сверхширокополосного зондирования на основе принципа максимальной энтропии
3.3.1 Принцип максимальной энтропии как основа построения эмпирического распределения.
3.3.2 Методика определения оптимального числа интервалов группирования экспериментальных данных в эмпирическое распределение.
3.3.3 Оценка текущего объема выборки по энтропийным критериям для одного канала
3.3.4 Оценка текущего объема выборки по энтропийным критериям для двухканальной системы регистрации сигналов
3.4 Выбор распределения Релея Райса в качестве гипотетического при центрировании данных ЭМИ СШП зондирования.
3.4.1 Распределение Релея Райса.
3.4.2 Аппроксимация эмпирического распределения данных распределением Релея Райса.
3.5 Исследование статистической оптимальности и устойчивости робастности получаемых оценок с помощью статистики КолмогороваСмирнова.
3.6 Алгоритмы и программный комплекс для обработки данных
электромагнитного импульсного сверхширокополосного зондирования.
Выводы по разделу 3.
4 Применение разработанного критерия разделения многослойной среды к задачам обследования природнотехнических объектов методом электромагнитного импульсного сверхширокополосного зондирования.
4.1 Обследование бетонной плотины Бурейской ГЭС.
4.2 Определение глубины заложения буронабивных свай
4.3 Обследование Северомуйского железнодорожного тоннеля
Выводы по разделу
Заключение
Список использованных источников


Это полевые МОБРЕТтранзисторы, ЮВТтранзисторы, лавинные транзисторы и газоразрядные тиратроны. Впервые с необходимостью учета полупроводящей плоской поверхности земли столкнулись при реализации задачи неискажающего излучения и приема в теории связи метод Шулейкина ВандерПоля. Это обусловлено тем, что с учетом наличия подстилающей среды характеристики антенн в режиме излучения и приема нельзя считать идентичными 4,. Если плотность различных горных пород может изменяться в раза, теплопроводность в 5 г раз, скорость распространения звуковых волн в раз, то проводимость может меняться в зависимости от вещественного состава и состояния пород в сотни и тысячи раз ,,, что крайне усложняет задачу согласования антенн с подстилающей средой. Бетон как элемент подстилающей среды может быть рассмотрен как изотропная среда в магнитном поле, в роли которого выступает естественное магнитное поле Земли ЕМПЗ. Оно определяет характер взаимодействия внешнего электромагнитного поля с недеформированным бетоном как распространение с постоянной скоростью электромагнитной волны в одноосном кристалле с тензором диэлектрической проницаемости, обладающим цилиндрической симметрией, при этом скорость распространения волны определяется радиолокационным методом. Но, поскольку наиболее распространенными бетонными и железобетонными конструкциями являются фундаменты зданий и сооружений, всевозможные сваи, бетонные тела плотин и прочес, изотропность бетонных оснований и сооружений является функцией пространства. В настоящее время задача определения положения в грунте таких тел, а также выявление дефектов в подобных сооружениях чрезвычайно актуальна. В конечном итоге требуется идентификация слоистой структуры природнотехнических объектов по данным электромагнитных импульсных ЭМИ СШП измерений. Это возникновение структурной помехи в результате отражения сигнала от границы раздела воздух подстилающая среда и других поверхностей. Методика извлечения информации по результатам измерений в одной точке пока мало применяется на практике вследствие отсутствия надежно работающих методов. Существенного упрощения можно добиться лишь в том случае, если из физической постановки задачи известно, что пространственная неоднородность среды является плавной. Для этого вводятся характерные размеры области с переменными электрофизическими параметрами, сравнимые с длиной волны. Поэтому на практике чаще пользуются восстановлением параметров среды при ее заданной геометрии в пространстве. Упростить задачу о пространственной неоднородности слоя можно с помощью измерений в нескольких точках на дневной поверхности с извлечением информации из результатов измерений из каждой точки. Задачи такого рода являются актуальными. Научно техническая проблема данных исследований состоит в поиске способов идентификации структуры природнотехнических объектов по георадиолокационным данным. Объектом исследования являются бетонные основания и свайные фундаменты, бетонные тела плотин и другие инженернотехнические сооружения. Предмет исследований включает вопросы электромагнитных импульсных СШП зондирования природнотехнических объектов, в том числе бетонных оснований, свай и фундаментов. Целью данной работы является создание эмпирической модели отклика среды на наносекундные электромагнитные сверхширокополосные импульсы в диапазоне частот 0МГц и разработка алгоритмов идентификации слоистой структуры природнотехнических объектов. Анализ частотноглубинных характеристик сигналов, получаемых при ЭМИ СШП возбуждении среды, и разработку эмпирической модели отклика. Разработку критерия определения слоистой структуры природно технических объектов по данным электромагнитных импульсных СШП зондирования в одной точке. Разработку методики и алгоритмов обработки данных электромагнитных импульсных СШП зондирования. Разработку программного комплекса, реализующего алгоритмы обработки результатов измерений. Исследование работоспособности разработанного критерия и алгоритмов обработки данных при решении ряда практических задач обследования природнотехнических объектов.