Новый приемник pulseEKKO® Ultra | Sensors & Software Inc.

Компания «Сенсоры и программное обеспечение» с гордостью представляет новейшую разработку PulseEKKO® - приемник Ultra.

Новый приемник PulseEKKO® Ultra основан на всемирно известных возможностях георадара PulseEKKO®. Сбор данных теперь в тысячи раз быстрее, чем раньше. Это имеет огромное значение для сбора данных георадара:

1. Суммарный георадар отслеживает до 65,536 XNUMX раз, практически без снижения скорости сбора.
2. Уменьшите уровень шума, чтобы видеть сигналы георадара в 100 раз меньше, чем раньше.
3. Достигните двойной глубины проникновения.
4. Собирайте 32-битные данные с широким динамическим диапазоном, чтобы видеть небольшие, тонкие и реальные сигналы георадара.

Все это означает невероятные возможности для исследований и усовершенствования существующих приложений георадара.

Случайный фоновый шум не позволяет георадарным системам обнаруживать слабые сигналы из глубины недр. Использование увеличенной скорости для суммирования трасс георадара больше раз приводит к более глубокому проникновению георадара, чем когда-либо прежде. Укладка снижает уровень случайного шума и увеличивает глубину изображения. Ультра-приемник складывается тысячи раз, позволяя практикующим георадарам видеть сигналы георадара в 100 раз меньше, чем раньше. Высокое наложение увеличивает динамический диапазон данных с 16 до 32 бит.

В приведенном ниже примере данных показано, как глубина проникновения составляет около 25 метров, когда данные георадара складываются 32 раза (слева). Глубина проникновения увеличивается более чем вдвое и составляет более 50 метров, когда данные складываются 32,000 раз (справа).

Рисунок 1:

Глубина проникновения сигнала георадара увеличивается с примерно 25 метров до более чем 50 метров при увеличении количества штабелей с 32 (слева) до 32,000 XNUMX (справа). Линии георадара были собраны на том же участке; старый известняковый карьер в Роквуде, Канада.

Повышенная чувствительность приемника Ultra превышает нормативные ограничения на излучение в США, Канаде и Европе, которые в настоящее время ограничивают мощность передатчика и ограничивают глубину исследования георадара. Благодаря высочайшему качеству данных, доступному в системе георадара, PulseEKKO уникально подходят для того, чтобы в полной мере использовать возможности Ultra Receiver.

Доступны комплекты обновлений для использования Ultra Receiver с низкочастотными антеннами pulseEKKO® 100 или pulseEKKO® PRO.

Как работает приемник Ultra

«Глубина проникновения» для георадара - это глубина (или время прохождения в двух направлениях), на которой амплитуды сигнала георадара, показанные ниже синим цветом, ослабляются до того же уровня, что и фоновый шум, показанный желтым цветом.

Рисунок 2:

Георадарные сигналы присутствуют, но замаскированы более сильным случайным фоновым радиошумом, называемым минимальным уровнем шума. Снижение минимального уровня шума за счет суммирования трасс данных георадара позволяет видеть более слабые сигналы георадара.

Поскольку георадарные сигналы скрыты ниже минимального уровня шума, это означает, что глубина проникновения увеличивается, если минимальный уровень шума уменьшается.

Обратите внимание, что георадарная линия теперь представляет собой новый участок, показывающий гораздо большую глубину проникновения (60+ метров), чем раньше.

Сигналы георадара регистрируются между максимальной амплитудой и уровнем фонового шума. Приемник Ultra позволяет видеть глубже за счет снижения фонового шума на два или более порядка - и видеть сигнал георадара более чем в 100 раз слабее, чем раньше.

Ultra Receiver делает это путем штабелирования. Идея наложения состоит в том, что вместо того, чтобы собирать трассу GPR один раз и сохранять ее, мы собираем трассу GPR несколько раз, усредняем эти несколько трасс и сохраняем только среднюю трассу.

Рисунок 3:

«Суммирование» георадарных трасс путем многократного сбора одной и той же трассы, усреднения и сохранения средней трассы увеличивает отношение сигнал / шум (SNR) за счет уменьшения случайного шума.

Это увеличивает «отношение сигнал / шум». Это делается не за счет увеличения амплитуды сигнала георадара, а за счет уменьшения амплитуды шума. Чем меньше шум, тем больше сигнала георадара можно увидеть на большей глубине.

Идея уменьшения случайного шума изображена выше красной частью трассы георадара. Обратите внимание, как амплитуда красного шума в сохраненной трассе становится меньше, чем больше раз мы складываем трассу.

Количественно суммирование снижает случайный шум до 1 / √n, где n - количество сумм:

Рисунок 4:

Случайный шум снижается до 1 / √n. В этой таблице показано, как уменьшается амплитуда шума с увеличением стека. Укладка в 100 раз снижает шум до 10% или в 10 раз меньше. Укладка в 10,000 1 раз снижает шум до 100% или в 2 раз меньше - это на XNUMX порядка меньше.

Вот пример этого снижения шума, достигнутого путем наложения. Приведенные ниже данные были собраны с помощью приемника pulseEKKO® Ultra вдоль той же линии георадара, при изменении количества штабелей. Вы можете увидеть, как уменьшается амплитуда случайного шума по мере увеличения количества стеков.

Рисунок 5:

Количественные полевые результаты на основе данных, собранных на участке, показанном на Рисунке 1. Уровень шума снижается по мере увеличения количества штабелей (слева). Глубина проникновения георадара - это время, в которое сигналы георадара пересекаются с минимальным уровнем шума. По мере увеличения количества стеков глубина проникновения увеличивается с 425 нс до 900 нс (справа).

Результатом уменьшения амплитуды случайного шума путем суммирования является увеличение глубины проникновения с 425 нс до 900 нс; о двойном.

Этот прогресс в технологии коренным образом изменит возможности геофизиков с помощью георадара. Компания «Сенсоры и программное обеспечение» гордится тем, что находится на переднем крае достижений георадара. Чтобы узнать больше, свяжитесь с нами.

Щелкните здесь, чтобы загрузить брошюру по сверхприемнику pulseEKKO®