[发明专利]一种基于双频雷达相干投影成像算法的壁后注浆厚度检测方法

权利要求书

1.一种基于双频雷达相干投影成像算法的壁后注浆厚度检测方法，其特征在于，令低频雷达和高频雷达以固定的相对位置沿隧道管片内壁进行环向运动，对隧道管片后方注浆进行检测，获取双频信号，通过双频信号的相干强度进行快速成像，根据成像结果判断注浆体厚度，包括以下步骤：

S1，将低频雷达和高频雷达布置在隧道管片内壁，低频雷达和高频雷达的相对距离为d，雷达的测点间距为d_x，高频雷达的第k道测点坐标为(x_k，0)，则该处为低频雷达的第k+d/d_x道测点；

S2，令低频雷达和高频雷达沿隧道管片内壁进行环向匀速运动，并分别在各个测点对注浆成像点进行检测；

S3，计算某成像点与低频雷达的所有测点和高频雷达的所有测点之间的双程时延，获得低频雷达和高频雷达双程时延向量，所述的双程时延向量以双程时延为元素，按测点位置排序；

S4，根据双程时延向量，搜索成像点在低频雷达的所有测点和高频雷达的所有测点处的特征值，获得特征值向量，所述的特征值向量以特征值为元素，按测点位置排序；

S5，计算成像点双频特征值相干强度R_A，R_A＝sum[(V_A,L^T×V_A,H-V_A,L·V_A,H)/2] 其中，sum表示求和，脚标A代表成像点，V_A,L为成像点A的低频雷达测点特征值向量，V_A,H为成像点A的高频雷达测点特征值向量，该式中括号内含义为：列向量与行向量叉乘得到矩阵，然后矩阵中每个元素减去两个行向量点乘的值再除以2；

S6，返回步骤S3并计算下一个成像点的双频特征值相干强度，直到遍历研究区域中的所有成像点，绘制二维剖面图，计算壁后注浆厚度，

所述的步骤S3中，以高频雷达第k道测点(x_k，0)为例，则坐标(x_A，y_A)的成像点A与高频雷达第k道测点及低频雷达信号第k+d/d_x道测点的双程时延均为：

其中，ε_r为管片介电常数，S_A,k为坐标(x_A，y_A)的成像点与测点(x_k，0)的距离，c为真空中的光速。

2.根据权利要求1所述的一种基于双频雷达相干投影成像算法的壁后注浆厚度检测方法，其特征在于，所述的低频雷达信号频率范围为200～600Mhz。

3.根据权利要求1所述的一种基于双频雷达相干投影成像算法的壁后注浆厚度检测方法，其特征在于，所述的高频雷达信号频率范围为700～1100Mhz。

4.根据权利要求1所述的一种基于双频雷达相干投影成像算法的壁后注浆厚度检测方法，其特征在于，所述的低频信号与高频信号之间差值为300～700Mhz。