[发明专利]基于高频脉冲逆散射成像的接地网状态检测方法

摘要

一种基于高频脉冲逆散射成像的接地网状态检测方法。该方法采用高频窄脉冲发射，通过发射天线将高频窄脉冲信号定向发送到地下接地网，信号经地下介质及接地网传播，在不同介质表面产生散射现象，由多个接收天线接收散射信号，采用多次覆盖的观测方法以提高分辨率，同时进行全波形采样，最终采用电磁逆散射成像方法，实现地下超浅层接地网及周围介质结构、电阻率和介电常数的图像重建。应用本发明所述方法的高频脉冲逆散射成像方法，可实现超浅层高分辨率的成像，并同时获得结构、电阻率和介电常数信息。

主权项

一种基于高频脉冲逆散射成像的接地网状态检测方法，其特征在于，所述的接地网状态检测方法采用高频窄脉冲发射，将高频窄脉冲信号通过发射天线定向发送至地下接地网，信号经地下介质传播，由多个接收天线接收散射信号，采用多次覆盖的观测方法以提高分辨率，同时进行全波形采样，最终采用电磁逆散射成像方法，实现地下超浅层接地网及周围介质结构、电阻率和介电常数的图像重建；所述接地网状态检测方法的步骤如下：(1)首先建立位移电流和传导电流同时起作用的电磁场数学物理模型；(2)进行接地网条件下基于散射原理的电磁场传播特性分析；(3)在接地网观测子区域布置接收天线阵列和发射天线，采用高频窄脉冲发射，将高频窄脉冲信号通过发射天线定向发送到地下，接收天线阵列接收电磁场信息；(4)在子区域内完成单次观测后，固定接收天线，在观测子区域内进行发射天线变角度、变位置的观测，实现子区域内的多次覆盖的观测；完成一个子区域内的观测同时移动发射天线和接收天线阵列继续进行下一区域的观测，或者同时拖动发射天线和接收天线阵列，在大面积接地网区域进行扫描式观测；(5)对接收到包含不同介质信息的数据采用逆散射成像方法实现图像重建；所述的多次覆盖的观测方法为：将大面积接地网进行分区，分为多个子区域；在一个观测子区域内布置发射天线定向向地下发射高频窄脉冲信号，在发射天线覆盖范围内布置由多个接收天线组成的接收阵列进行接收；在子区域内完成单次观测后，固定接收天线，在观测子区域内进行发射天线变角度、变位置的观测，实现子区域内的多次覆盖的观测；完成一个子区域内的观测后，发射天线和由接收天线组成的接收阵列移动到下一个子区域，以上一子区域内的观测方式在新的子区域内观测，新的子区域与观测完成的子区域具有部分重叠区，实现不同子区域交界处的重复覆盖观测；所述的扫描式观测方法为：在大面积接地网区域进行扫描式观测，扫描天线阵列由一个发射天线和多个接收天线组成的接收阵列组成，多个接收天线并列排布，接收天线所覆盖的宽度即为扫描宽度，同时向前拖动发射天线和接收天线阵列，完成接地网一个方向扫描后，在邻近的下一个宽度上进行往复的扫描，重复往复运动，最终实现整个接地网区域的扫描。