[发明专利]用于处理两层介质的多偏移距绕射叠加的成像方法

权利要求书

1.一种用于处理两层介质的多偏移距绕射叠加的成像方法，所述两层介质分别为第一介质和第二介质，探测仪发射的信号从第一介质进入第二介质，发生折射；所述成像方法包括：

将探测区域离散网格化，分成M*N个网格，每个网格作为一个子波源，其中M、N为正整数；

对于第i个子波源，从预处理后的标准化探测仪数据集中确定该子波源被每个接收天线接收到的能量，获得该子波源在每帧数据中对应的能量，其中i＝1，2，……，M*N；

对于第i个子波源，将该子波源在每帧数据中的能量按照帧数进行叠加，获得该子波源的总能量；以及

遍历M*N个子波源，从而获得整个探测区域的地质情况进行成像；

其中，获取探测仪数据集的探测仪进行探测的天线阵列为包含j个天线的多输入、多输出天线阵列，其中每个天线能够接收其余天线发射的信号，每个天线接收的另外一个发射天线的能量对应一帧数据，按照如下公式将每个子波源在每帧数据中的能量按照帧数进行叠加：

其中，I(x，y)为子波源(x，y)按照帧数叠加后的振幅值；A_m(*，x，y)表示子波源(x，y)在第m帧数据中的振幅值；Z为多输入、多输出天线阵列获取的数据帧数总量；R_a，t和R_a，r分别为分界面两个折射点到发射天线和接收天线的距离；R_g，t和R_q，r分别为子波源(x，y)到两个折射点的距离；c为光速；v_g为电磁波在第二介质中的速度。

2.根据权利要求1所述的成像方法，其中，确定所述第i个子波源被每个接收天线接收到的能量的方法，包括：

根据天线、折射点和聚焦点的几何位置关系确定第i个子波源和每个接收天线之间的射线传播路径。

3.根据权利要求2所述的成像方法，其中，所述确定第i个子波源和每个接收天线之间的射线传播路径，包括：

由入射角、折射角的定义以及斯涅尔定律确定第一介质和第二介质分界面的折射点。

4.根据权利要求3所述的成像方法，按照如下公式确定所述第一介质和第二介质分界面的折射点：

其中，n为反射系数；s为天线到折射点的矢量在x轴方向上的投影；x_f为天线到聚焦点的矢量在x轴方向上的投影；h为天线到折射点的矢量在y轴方向上的投影；d为折射点到聚焦点的矢量在y轴方向上的投影；ε₁为第一介质的相对介电常数；ε₂为第二介质的相对介电常数。

5.根据权利要求1所述的成像方法，其中，所述网格为正方形网格，每个网格的边长满足如下条件：小于1/4波长；

所述波长的大小等于c/f，c为光速，f为获取探测仪数据集的探测频率。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，多输入、多输出天线阵列获取的数据帧数总量Z由下式确定：

Z＝j(j-1)

其中，j为多输入、多输出天线阵列包含的天线总数。

7.根据权利要求6所述的成像方法，在将该子波源在每帧数据中的能量按照帧数进行叠加，获得该子波源的总能量的步骤之后还包括：根据叠加后的振幅值判断每个子波源是否为真实反射点或反射面，从而确定该子波源对应的探测区域的地质情况进行成像。

8.根据权利要求7所述的成像方法，其中，所述判断每个子波源是否为真实反射点或反射面的方法为：当子波源是一个真实的反射点或反射面时，叠加后的振幅值增大；反之，叠加后的振幅值减小。

9.根据权利要求1至8任一项所述的成像方法，所述探测区域为月球表面，其探测范围的宽*高为：1.6m*3m。