El nuevo receptor ultrapulseEKKO® | Sensores y software Inc.

Sensors & Software se enorgullece de presentar la última evolución de pulseEKKO®: el Ultra Receiver.

El nuevo receptor pulseEKKO® Ultra se basa en la capacidad de renombre mundial de la marca pulseEKKO® GPR. La adquisición de datos ahora es miles de veces más rápida que antes. Esto tiene enormes implicaciones para la recopilación de datos GPR:

1. Apile trazas GPR hasta 65,536 veces, con poca o ninguna reducción en la velocidad de recolección.
2. Reduzca el piso de ruido para ver las señales GPR hasta 100 veces más pequeñas que antes.
3. Logre hasta el doble de profundidad de penetración.
4. Recopile datos de alto rango dinámico de 32 bits para ver señales GPR pequeñas, sutiles y reales.

Todo esto significa oportunidades increíbles para la investigación y los avances en las aplicaciones GPR existentes.

El ruido de fondo aleatorio impide que los sistemas GPR detecten las señales débiles de las profundidades del subsuelo. El uso de la mayor velocidad para apilar las trazas de GPR más veces da como resultado una penetración de GPR más profunda que nunca. El apilamiento reduce el piso de ruido aleatorio y aumenta la profundidad de la imagen. El Ultra Receiver se apila miles de veces, lo que permite a los profesionales de GPR ver señales GPR 100 veces más pequeñas que antes. El apilamiento alto aumenta el rango dinámico de los datos de 16 bits a 32 bits.

Los datos de ejemplo a continuación muestran cómo la profundidad de penetración es de unos 25 metros cuando los datos GPR se apilan 32 veces (izquierda). La profundidad de penetración se duplica a más de 50 metros cuando los datos se apilan 32,000 veces (derecha).

Figura 1:

La profundidad de penetración de la señal GPR aumenta de unos 25 metros a más de 50 metros cuando el número de pilas aumenta de 32 (izquierda) a 32,000 (derecha). Las líneas GPR se recolectaron en ese mismo sitio; una antigua cantera de piedra caliza en Rockwood, Canadá.

La mayor sensibilidad del receptor Ultra supera los límites de emisión reglamentarios en EE. UU., Canadá y Europa, que actualmente restringen la potencia del transmisor y limitan la profundidad de exploración de GPR. Con la más alta calidad de datos disponible en un sistema GPR, los pulseEKKO son especialmente adecuados para aprovechar al máximo las capacidades del Ultra Receiver.

Hay paquetes de actualización disponibles para usar el receptor Ultra con antenas de baja frecuencia pulseEKKO® 100 o pulseEKKO® PRO.

Cómo funciona el receptor Ultra

La "profundidad de penetración" para GPR es la profundidad (o tiempo de viaje en dos direcciones) a la que las amplitudes de la señal GPR, que se muestran en azul a continuación, se atenúan al mismo nivel que el ruido de fondo, que se muestra en amarillo.

Figura 2:

Las señales GPR están presentes pero enmascaradas por un ruido de radio de fondo aleatorio más fuerte, llamado ruido de fondo. Bajar el piso de ruido apilando trazas de datos GPR permite ver las señales GPR más débiles.

Dado que hay señales GPR enterradas debajo del piso de ruido, esto significa que la profundidad de penetración aumenta si el piso de ruido disminuye.

Observe que la línea GPR es ahora una nueva sección que muestra una profundidad de penetración mucho mayor (más de 60 metros) que antes.

Las señales GPR se registran entre la amplitud máxima y el nivel de ruido de fondo. El Ultra Receiver le permite ver más profundo al reducir el ruido de fondo en dos o más órdenes de magnitud, y ver la señal GPR más de 100 veces más pequeña que antes.

El Ultra Receiver hace esto apilando. La idea de apilar es, en lugar de recopilar el rastro GPR una vez y guardarlo, recopilamos el rastro GPR varias veces, promediamos esos rastros múltiples y solo guardamos el rastro promedio.

Figura 3:

“Apilar” trazas GPR al recopilar la misma traza varias veces, promediar y guardar la traza promedio, aumenta la relación señal-ruido (SNR) al reducir el ruido aleatorio.

Esto aumenta la "relación señal / ruido". Esto se hace, no aumentando la amplitud de la señal GPR, sino disminuyendo la amplitud del ruido. Cuanto menor sea el ruido, más señal GPR se puede ver a mayores profundidades.

La idea de disminuir el ruido aleatorio se representa arriba por la parte roja de la traza GPR. Observe cómo la amplitud del ruido rojo en la traza guardada se hace más pequeña cuanto más apilamos la traza.

Cuantitativamente, el apilamiento reduce el ruido aleatorio a 1 / √n, donde n es el número de pilas:

Figura 4:

El ruido aleatorio se reduce a 1 / √n. Esta tabla muestra cómo la amplitud del ruido disminuye al aumentar las pilas. Apilar 100 veces reduce el ruido a un 10% o 10 veces más pequeño. Apilar 10,000 veces disminuye el ruido a 1% o 100 veces más pequeño, esto es 2 órdenes de magnitud más pequeño.

A continuación, se muestra un ejemplo de esta reducción de ruido lograda mediante el apilamiento. Los datos a continuación se recopilaron con el receptor pulseEKKO® Ultra a lo largo de la misma línea GPR, variando el número de pilas. Puede ver cómo se reduce la amplitud del ruido aleatorio a medida que aumenta el número de pilas.

Figura 5:

Resultados de campo cuantitativos de los datos recopilados en el sitio en la Figura 1. El piso de ruido disminuye a medida que aumenta el número de pilas (izquierda). La profundidad de penetración de GPR es el momento en el que las señales de GPR se cruzan con el piso de ruido. A medida que aumenta el número de acumulaciones, la profundidad de penetración aumenta de 425 ns a 900 ns (derecha).

El resultado de reducir la amplitud del ruido aleatorio por apilamiento es un aumento en la profundidad de penetración de 425ns a 900ns; aproximadamente el doble.

Este avance en la tecnología cambiará fundamentalmente lo que los geocientíficos pueden lograr con los radares de penetración terrestre. Sensors & Software se enorgullece de estar a la vanguardia de los avances de GPR. Para obtener más información, póngase en contacto con nosotros.

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