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雷達技術論文范文1

（1）理解文中重要概念的含義。

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2、分析綜合

（1）篩選并整合文中的信息。

（2）分析文章結構，把握文章思路。

（3）歸納內容要點，概括中心意思。

（4）分析概括作者在文中的觀點態度。

3、圈劃選項信息源。

在作答過程中先用鉛筆在原文找出選項信息源，并做標記。

4、將選項與選項信息源做比較。

比較點多為：

1）句意邏輯是否一致。

2）表意范圍是否發生擴大或縮小。

3）是否發生張冠李戴。

4）是否絕對。

5）是否無中生有。

雷達技術論文范文2

關鍵詞 地震 生命探測儀 SR（Snake Robat） 多技術融合

中圖分類號：TN215 文獻標識碼：A

1多技術融合的生命探測儀的研究意義

地震、滑坡、泥石流、雪崩等自然災害已經嚴重影響和制約了人類社會經濟的發展。21世紀以來，全世界已有約500萬人死于各種自然災害，8億人生活受到影響，人類每年創造的財富約有10%被各種自然災害吞噬。作為一個多地震的國家，我國本世紀已經發生多次強地震（近年來所發生的大地震情況分布及其所帶來的災難如表1所示）。我國與其他國家相比，在應對地震災難方面顯然還存在著許多不足之處。

面對如此頻繁的地震災害，當務之急是開發新技術新設備提高災后緊急搜救的能力。因此，研究多技術融合的生命探測儀可以為災后的救援工作提供有力的幫助。這對保護人民生命、體現以人為本、構建和諧社會、維護社會穩定具有重要意義。

2基于多技術融合的生命探測儀“SR”的設計原理

面對地震，雖然已經擁有了多種高科技的生命探測儀，但是事實證明各種探測儀器均存在一定的缺點。本文即基于現有探測儀的各種性能比較，設計一種全新的探測儀器――“探命蛇”（Snake Robat，簡稱“SR”）。

2.1簡介

“SR”作為一種需要在廢墟中搜救生命的先進儀器，它具有蛇一樣的外形，是一種融合了先進的紅外線光感技術和雷達聲波技術，可對災后地區實行搜救的探測工具。

2.2主要構成

2.2.1蛇皮――鉻金屬的融合

鉻是“SR蛇皮”的主要組成成分。據現有資料分析可知，鉻（也可叫可多米）鍍在金屬上可以防銹，既堅固又美觀。而且，鉻具有很高的耐腐蝕性，在空氣中，即便是在熾熱的狀態下，氧化也十分地緩慢，且不溶于水，其質硬而脆，是堅硬“鎧甲”的不二之選。

2.2.2蛇形――精巧的設計

此外，為了便于在亂石縫隙中穿梭自如，“SR”的體型應盡可能的小。這就對其內部的零件設計有了很高的要求（做到“麻雀雖小，五臟俱全”的地步）。它的主體非常柔韌，像是通下水道用的蛇皮管，能在瓦礫堆中自由扭動。

2.2.3蛇眼――光感與視頻技術的融合

“SR”的頭上裝有一個微型的生命感應器，主要是利用光反射進行生命探測生成清晰的圖像以供搜救人員探查廢墟中的具體情況。它的主要功能是，隨時隨地都能感受到微弱的生命跡象。

2.2.4蛇耳――擴聲器的運用

“SR”頭部兩側還有一雙十分小巧玲瓏的“耳朵”――擴聲器，目的是用來“傾聽”十分微弱的呼吸頻率和心跳。

2.2.5蛇信――電磁波與雷達技術的融合

“SR”的“蛇信子”采用以電磁波探測為媒介，探測呼吸、心跳所引起的人體體表微動，進而提取所需的生命體征參數，并判斷有無生命體存在的超寬譜生命探測雷達。

2.2.6蛇身――視頻與音頻以及通訊技術的融合

“SR”身體里“隱藏”著的微型攝像頭和話筒將傷員情況傳達給外界，這樣，搜救人員就能通過電腦監控視頻了解到廢墟之中的情況甚至于與傷員進行簡短的通話。為了保證不受震后網絡癱瘓的干擾，“SR”采用的通訊技術是Zigbee技術。

3可行性及設計優勢分析

“SR”鉻金屬的融合使得其具有堅硬的外殼，又不失柔韌，在取材上實現了創新。呈“蛇身”的形體，使得在瓦礫碎石中行動自如。

由微型的生命感應器組成的“蛇眼”探頭，可深入極微小的縫隙探測，準確發現被困人員，其深度可達幾十米以上，特別適用于對難以到達的地方進行快速的定性檢查。相對于現下的熱紅外線探測儀來說，“SR”結合了先進的光反射技術，夜視功能更強、探測距離更遠，微小的體型，攜帶便捷，克服了熱紅外線探測儀行動不便的缺點。

“SR”的“蛇信”汲取了超寬譜生命探測雷達技術的精髓，具有發射脈沖極窄、高距離分辨率、穿透能力強和較好的抗干擾能力等優點，避免了聲波探測儀容易受周圍寬頻噪聲影響大的弊端。且結合了電磁波技術，能夠利用光的干涉、衍射、偏振.在全息投影技術中使人們視覺上看到立體影像，再加上“蛇身”里隱藏的CCD微型攝像頭，具有體積小重量輕，功耗小，抗沖擊與震動，性能穩定，壽命長；靈敏度高，動態范圍大；響應速度快，生產成本低等特點。還采用了三維激光掃描系統，圖像采集的分辨率不低于680-480，測量精確、范圍廣，大大提高了搜救的準確度。

“蛇耳”部分的擴聲器與隱藏在“蛇身”中的話筒相結合，不僅可以使外界“聽到”廢墟中虛弱的呼救聲，而且可以與傷員進行簡短的通話，在實行有效施救時可安撫傷員情緒。

而所采用的Zigbee通訊技術組成的是一種低速率的無線區域網，具有結構簡單、成本低廉并且網絡容量大等優點，其數據傳輸可靠、通信范圍廣，適合于在復雜的巷道結構中及時與救援人員取得聯系，執行監測和搜救任務。

4總結

本文通過對生命探測儀技術相關的一些學術論文的研讀，并經過一定的研究探討，在一些先進技術的基礎上，針對現有最具代表性的生命探測儀的優缺點，構想出以上一款多技術融合的生命探測儀“SR”。筆者認為，災難帶給我們的思考并不僅僅是上述的一個“SR”的構想，更應該值得我們永久地去探究未來的高深科技。

參考文獻：

[1] Narayanan Ram G Lakshmi，Ibeb Oliver C.A joint network for disaster recovery and search and rescue operations[J].Computer Networks，2012，56：3347-3373.

[2] YAROVOY A G，LIGTHART L P，MATUZAS J，et al.UWB radar for human being detection[J].IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine，2006，21（11）：22-26.

[3] MAAREF N，MILLOT P，PICHOT C，et al.A study of UWB FM-CW radar for the detection of human beings inmotion inside a building[J].IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing，2008，47（5）：1297-1300.

[4] 趙琳，遲永剛，李紅梅.可用于生命探測雷達的TEM喇叭天線設計[N].哈爾濱大學學報，2013，05（45）.

[5] 蔣瑩.基于礦井機器人的三維激光掃描儀的研究設計[D].電子版論文出版社，2014：19-31.

雷達技術論文范文3

【關鍵詞】L波段;功率合成;Wilkinson功分器;匹配電路

1.引言

在雷達系統應用中，發射系統功率增大意味著具有更遠的作用距離。因此，提高發射系統的輸出功率對雷達系統性能的提高至關重要[1]。

隨著半導體材料和制造工藝的進步，人們在固態微波器件領域取得了突飛猛進的進展，單個功放器件輸出功率逐漸增加，但是單個固態功放輸出的功率仍然難以滿足系統的需要[3]。因此采用功率合成技術提高輸出功率以滿足系統功率需求就成為一種非常有效的解決方法，在目前雷達系統中得到了廣泛使用。

在功率合成器設計中，功率合成器插損、通道間相位不一致性、幅度不一致性會影響合成效率。相對于電橋結構，Wilkinson功分器在幅度一致性，相位一致性的性能上具有明顯的優勢[4]。

因此在本文中，采用三級Wilkinson并饋結構，設計了一款L波段功率合成器，工作頻段1.2GHz-1.4GHz，輸出端口反射系數S11

2.原理分析

2.1 歸一化Wilkinson功分器奇偶模分析[5]

對于偶模激勵，沒有電流流過隔離電阻，因此不產生作用，可認為r/2阻值0Ω接開路。如圖1所示：

圖1 歸一化的Wilkinson偶模電路

則從端口2向里看阻抗為：

Zine= （1）

這樣，若Z=，則對于偶模激勵端口2匹配。

對于奇模激勵，沿著Wilkinson功分器的中線是電壓零點，如圖2所示。

圖2 歸一化的Wilkinson奇模電路

端口1短路經過傳輸線為開路，因此，從端口2看向功分器，為r/2，這樣，選擇r=2，奇模端口2匹配。電阻將奇模的功率吸收，而沒有反射回端口2，從而使端口2匹配。

通過以上分析，Wilkinson功分器在單頻點上可以達到3個端口完全匹配。

2.2 匹配電路加寬合成器工作帶寬

由于色散效應，造成了功率合成器有一定的帶寬。50Ω經過特性阻抗50Ω電長度傳輸線后阻抗為：

Z=50×=50 （3）

由于在中心頻率f0為，因此Wilkin-son功分器輸入端口阻抗可表示為：

Zin=Z/2= （4）

Wilkinson功分器輸出端口阻抗可表示100Ω經過特性阻抗50Ω電長度傳輸線后的阻抗：

Zout=100×= （5）

由公式（4）可推導出理論上單個Wilkin-son功分器S11

圖3（a） Wilkinson功分器輸出端口阻抗

圖3（b） Wilkinson功分器輸入端口阻抗

圖3（c） Wilkinson功分器輸入端口經過阻抗匹配后的輸入阻抗和Wilkinson功分器輸出端口阻抗

為了展寬帶寬，本文在第二級和第三級之間加入匹配電路，使第二級兩路合成器輸出阻抗（Wilkinson功分器輸入阻抗）和第三級2路合成器輸入阻抗（Wilkinson功分器輸出阻抗）接近共軛匹配如圖3（c）所示。以實現8合1功率合成總輸出端口駐波指標。

由圖3（a），圖3（b）功分器輸入阻抗和輸出阻抗經過匹配電路得到圖3（c），匹配電路長度接近，并且需加入了一定的阻抗變換。

3.8路功率合成器的設計

通過上述理論得到的8路合成器如圖4所示，采用Taconic公司RF-35板材，物理尺寸為280mm×85mm。空氣腔高度為15mm。

圖4 8路合成HFSS模型

圖5 8路合成器輸出端口反射系數

圖6 8路合成器輸入端口反射系數

圖7 8路合成器插損

圖8 通道間相位差

最后8路合成器輸出端口反射系數如圖5所示，在工作帶寬1.2GHz-1.4GHz，輸出端口反射系數S11<-25dB。

由圖6可知，工作帶寬1.2GHz-1.4GHz內，輸入端口反射系數小于-20dB，一般當輸出端口接的負載駐波小于2時，功放仍然能正常工作。此指標保證了當有功放損壞時，不會導致其他完好功放也損壞。

由圖7、圖8可知插損平均為-9.33dB，幅度不一致性

4.總結

本文應用并饋結構和Wilkinson功分器實現8路合成，保證相位和幅度的一致性。由于不加匹配時，8路合成器帶寬窄，達不到指標要求，本文通過在第三級和第二級Wilkinson功分器之間加入匹配電路保證工作頻帶內輸出端口反射系數較小，極大改善了因反射導致的插損，提高了合成效率，設計了一款性能良好的8路合成器。

參考文獻

[1]劉輝，習遠望，楊軍，姚志健.W波段功率合成技術研究[J].火控雷達技術，2012，41（3）.

[2]，黃建，鄒涌泉，鄧力，文杰.Ku頻段80W連續波空間功率合成放大器設計[J].微波學報，2010，26（2）.

[3]徐建華，蔡昱，汪珍勝，錢興成.Ka波段100W固態功率合成器[J].電子與封裝，2010，10（9）.

[4]范寧松.Ku波段固態功率放大器的研究[D].南京理工大學碩士學位論文，2008，4.

[5]David M.Pozar.微波工程[M].電子工業出版社，2006，3.

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[7]袁孝康，王仕[等.微波功率晶體管放大器[M].北京：人民郵電出版社，1982.

作者簡介：

汪灝（1987―），男，浙江衢州人，碩士，助理工程師，現供職于西安電子工程研究所，研究方向：固態發射機技術。

雷達技術論文范文4

【關鍵字】隧道襯砌混凝土厚度檢測方法地質雷達法應用問題

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

隧道混凝土襯砌是重要的支護措施，是隧道防水工程的最后一道防線，也是隧道外觀美的直接體現者。隧道混凝土襯砌質量的好壞對隧道的長期穩定、使用功能的正常發揮以及外觀美均有很大影響。隧道混凝土襯砌常見的質量問題有襯砌厚度不足、混凝土開裂、內部缺陷、混凝土強度不夠、鋼筋銹蝕和背后存在空洞、襯砌侵入建筑限界等。本文主要探討一下隧道混凝土襯砌厚度檢測的常用方法及地質雷達法在隧道混凝土襯砌厚度檢測中應注意的技術問題。

二、隧道混凝土襯砌厚度檢測常用方法

隧道混凝土襯砌厚度檢測常用的方法有：沖擊－回波法、激光斷面儀法、直接測量法和地質雷達法。 1、沖擊—回波法

沖擊－回波法檢測原理;是基于瞬態應力波應用于無損檢測技術。利用一個短時的機械沖擊產生低頻應力波，應力波傳到結構內部，被缺陷、構件底面反射回來，這些反射波被安裝在沖擊點附近的傳感器接收下來，并被送到一個內置高速數據采集及信號處理的便攜式儀器。將所記錄的信號進行幅值譜分析，譜圖中的明顯峰正是由于沖擊表面、缺陷及其它外表面之間的多次反射產生瞬態共振所致，它可以被識別出來并被用來確定砼結構的厚度和缺陷位置。

2、激光斷面儀法 用激光斷面儀法：激光斷面儀的測量原理為極坐標法，以某物理方向（如水平方向）為起算方向，按一定間距（角度或距離）依次測定儀器旋轉中心與實際開挖輪廓線交點之間的矢徑（距離）及該矢徑與水平方向的夾角，將這些矢徑端點依次相連即可獲得實際開挖的輪廓線。基于隧道激光斷面儀能快速檢測各類隧道界限（內輪廓線），并根據襯砌澆筑前的初期支護內輪廓線或圍巖開挖輪廓線的檢測結果實現自動數據比較，快速指導施工決策或驗收。

顯然利用該方法檢測厚度必須滿足以下條件：

(1)擁有襯砌澆筑前的初期支護內輪廓線或圍巖開挖輪廓的實測結果，可作為襯砌外輪廓線的測試結果。

(2)襯砌背后不存在孔洞或離縫；

(3)必須將襯砌外輪廓線的測試結果與內輪廓線的測試結果換算至同一坐標系中。

3、直接量測法

直接量測法：就是在混凝土襯砌中打孔或鑿槽，從而直接量測襯砌厚度。該方法是量測襯砌混凝土厚度最直接、最準確的方法，不足之處在于該方法具有破壞性，會損傷襯砌及復合式襯砌結構中的防排水設施。

目前常用的方法有兩種：沖擊鉆孔取芯量測法和沖擊鉆打孔量測法。

(1)沖擊鉆孔取芯量測法

(2)沖擊鉆打孔量測法

4、地質雷達法

地質雷達法基本原理

地質雷達(Ground Penetrating Radar，簡稱GPR)依據電磁波脈沖在地下傳播的原理進行工作。根據電磁波理論，當雷達脈沖在地下傳播過程中，遇到不同電性介質交界面時，由于上下介質的電磁特性不同而產生折射和反射。發射天線將高頻的電磁波以寬帶短脈沖形式送入地下，被地下介質(或埋藏物)反射，然后由接收天線接收(如圖1)。通過對所接受的雷達信號進行處理和圖像解釋來探測目標體。由于地層或目標體深度的不同，反射波返回到地表的時間也不同，這樣便可以形成以時間(t)代表不同的地層深度的地質剖面，稱作雷達時間剖面。

計算公式如：

其中，x為天線間距，每次探測具有確定的數值，y為電磁波在介質中的傳播速度，可以用共中心點法(CMP)現場實測，也可以根據經驗數值獲取，通過上式確定反射界面或目標的深度z。

在實際測試工作中，只要知道電磁波傳播速度，將其輸入計算機，并設置好初始點時值．計算機可通過雷達測試專用軟件將記錄的時間剖面自動轉變為深度剖面，厚度界面即可通過人機對話方式生成。隧道襯砌厚度計算結果，既可以厚度剖面圖形式輸出，也可以各處厚度值數據形式輸出。

三、地質雷達法在隧道混凝土襯砌厚度檢測中應注意的技術問題

地質雷達檢測方法可以對隧道襯砌混凝土厚度、密實性、脫空等進行快速檢測，是一種采用高科技手段,以其高分辨率和高準確率,能快速、高效地進行無損檢測的方法,在隧道工程質量檢測中得到廣泛的應用。但在檢測過程中仍有一些要特別注意的問題，它將直接影響到其檢測數據的準確性,以下就從幾個方面 進行了探討。

1、天線的選擇

用于隧道檢測常用的天線，其頻率為400～ 1 000 MHz。選用天線時，應根據隧道襯砌設計的厚度及檢測要求而定。如果建設方對厚度檢測的精度要求較高，宜采用頻率為900，1 000 MHz的天線，如果建設方不作具體要求，一般采用400，450，500 MHz的天 線。

2、 測線布置

隧道檢測一般對拱頂、拱腰及邊墻三大部位進行檢測。準確地說，拱腰測線應布置在起拱線1 m范圍內，邊墻測線有二種情況：

①對直墻斷面，應在邊墻的中部和墻腳1 m范圍內各布置1條測線；

②對曲墻斷面，應布置在邊墻腳1 m范圍內。

目前由于受經費限制，無論是直墻斷面，還是曲墻斷面，一般只進行3條或5條線的檢測，因此，在檢測前作好計劃，對每個檢測部位都應做到均衡布置測線，使檢測結果能夠較全面地反應工程整體質量分布情況。

3、 里程標記

為了保證時間剖面上各測點的位置與實際檢測里程的位置相對應，在隧道邊墻上，每5或10 m作一個標記，標注里程以供核對，同時，應盡量使天線均速移動，即使是采用里程輪，也應對記錄的里程與實際里程進行核對。特別是曲線隧道，邊墻里程與線路不一致時，應進行相應修正，或應以隧道邊墻里程進行分析，給出邊墻里程與線路里程對照表。

4、現場數據采集

（1）采集參數的選擇

現場測量開始前，應該對雷達的采集參數進行設定，最好在進入現場前在室內完成，進入現場后，可根據情況略加調整。參數設置的是否合理影響到記錄數據的質量，至關重要。

① 探測深度與時窗長度：探測深度的選取原則是既不要選得太小而丟掉重要數據，也不要選得太大降低垂向分辨率。一般選取探測深度H為目標深度的1.5倍。根據探測深度H和介電常數ε確定采樣時窗長度（ns）為

range = 2H(ε)1/2/0.3 = 6.6 H(ε)1/2 （1）

時窗選擇語應略有富余，寧大勿小。

② A/D采樣分辨率：雷達的A/D轉換有8， 16，24 Bit可供選用。對隧道檢測，一般選擇16，24 Bit。

③ 采樣點數：掃描樣點數samples/scan有 128，256，512，1 024，2 048 scan可供選用。為了保證高的垂向分辨，在容許的情況下盡量選大。對于不同的天線頻率Fa，不同的時窗長度range，選擇樣點數samples應滿足下列關系：

samples ≥ 10-8 range Fa （2）

④ 掃描速率（scans/s）：掃描速率是定義每秒鐘雷達采集多少掃描線記錄，掃描速率大時采集密集，天線的移動速度可增大，因而可以盡可能的選大。當掃描速率Scans／s決定后，要認真估算天線移動速度TV。估算移動速度的原則是要保證最小探測目標(SOB)內至少有20條掃描線記錄：

TV ≤ scans SOB （3）

⑤ 增益點數的選擇：增益點的作用是使記錄線上的不同時段有不同放大倍數，使各段的信號都能清楚的顯現出來，其位置最好是在反射信號出現的時段附近。時窗短時選2點增益，時窗長時選4或5。增益大小的調節是使多數反射信號強度達到滿度的60 %～70 %，增益太大將造成削頂，增 益太小將丟失弱小信號。

⑥ 濾波設置：目的是為了改善記錄質量。濾波分垂向濾波和水平濾波，垂向濾波又分高通和低通，高通頻率選為天線頻率的1/6，高于這個頻率的信號順利通過，相當于帶通濾波器里的低截頻率。垂向低通頻率選為天線頻率的2倍，低于該頻率的波順利通過，相當于帶通濾波器里的高截頻率。水平濾波分水平平滑和背景剔除，以消除儀器和環境的背景干擾。水平平滑通常取3道平滑，背景剔除功能只在回放時起作用。

⑦ 選擇合適的采集方式：雷達的采集方式有連續采集、逐點采集、控制輪采集等。連續采集是最常用的采集方式，具有工作效率高的特點，便于界面連續追蹤。逐點采集一般在表面起伏變化大的情況下采用，或是使用低頻拉桿天線時采用。控制輪采集是通過控制論行走為記錄打標記，資料位置標記均勻準確。

⑧ 選擇適宜的顯示方式：雷達顯示是現場觀察探測結果的只管展示，儀器預設了幾個可供選擇的彩色顯示方式，可以根據不同對象選用，通過比較選擇效果最好的方案。顯示方案的振幅分成16等級，正幅值8級，負值8級。對16級的不同分法形成了3種顯示方案：線性分割；平方根分割；按平方分割。在大多數情況下采用第一種方案，在要求突出弱信號時采用第二種方案，第三種方案在需要反映主要強反射界面時才采用。

5、雷達波速的確定

雷達波速是計算襯砌厚度的最重要參數。因隧道襯砌的施工及用料情況不同，混凝土襯砌和噴射混凝土中雷達的傳播波速有一定的變化范圍，因 此，現場實測雷達波速在襯砌中的走行速度是重要的數據參數。簡單實用標定波速的方法是：在隧道襯砌上作雷達短測線測取襯砌與巖體交界面反射波走時Δt，再在測線部位打鉆孔穿透襯砌，實際丈量襯砌厚度D（應作孔斜校正），反算出V與Er。

V = 2D / At;

（4）

E r = ( CO / V )2 ;

式(4）中 V為實測的雷達波速；D為襯砌實際厚度；Δt為實測反射時；CO為在空氣中的雷達波速 30 cm/ns；Er為實測介電常數值。

如果無法鉆孔，可根據隧道進出口明洞襯砌厚度與實測反射走時，計算出V，取平均值作為襯砌厚度計算的參數。

6、環境干擾和界面波相的參考記錄

雷達現場探測時，為有效、可靠識別第一個界面反射波和區分環境干擾波，要將天線遠離界面和靠近界面，向左和向右反復移動幾次，第一個界面反射波走時會發生同步變化，后向的環境干擾波形會發生反向變化，將這些記錄下來，以備資料分析解釋時使用。

四、結語

近幾年，隧道混凝土襯砌厚度檢測方法有很多，但其中最常用的方法是地質雷達法，該方法已廣泛應用于隧道混凝土襯砌厚度、背部的回填密實度、內部鋼架、鋼筋分布等隧道內部質量檢測，在充分處理好地質雷達在隧道工程質量檢測中應用的技術問題之后,將會使地質雷達在隧道檢測中的應用得到更高層次的發展,以滿足新建隧道質量檢測和既有/運營隧道的技術狀況檢測的需要,使地質雷達檢測成為我國的基礎設施建設中質量控制不可缺少的檢測方法。如與其它檢測方法配合使用,地質雷達在隧道檢測中將取得更好的效果,同時也能發揮該技術的最大潛力。

【參考文獻】

[1]陳建勛.公路工程隧道試驗檢測技術.人民交通出版社2010.5

[2]地質雷達方法檢測隧道襯砌厚度研究.[筑龍網]

雷達技術論文范文5

關鍵詞：分析方法；機理研究；沉降監測

近年來由于輕軌交通的運量大，速度快，耗時短的特點，到2016年年底，全國已經建成大約2500公里的軌道里程。由于國務院放開了軌道交通建設的審批門檻，所以各大城市也在緊鑼密鼓的加緊各自城市的城市軌道交通的建設步伐。但是由于南北方的天然地質條件有相當大的差別，在這種無差別式的發展模式下，必定會引起較為嚴重的巖土工程問題。

1 計算分析方法

1.1 有限元法

有限元法的關鍵思維是把一個連續的整體劃分為若干個子單元，并通過節點之間的相互連接作用，組成一個組合整體，對于其內部的每個單元都采用一個近似的函數來表示，并且最后表示出整個求解區域的未知變量，再通過原始數學模型的分析，建立要求解未知量的微分方程，再表示為矩陣方程，最后得到原始問題的解答。有限元法有其自身不可替代的優越性：（1）幾何模型適用性：其內部單元可以是不同的幾何形狀。（2）物理問題適用性。（3）嚴格理論之上的可靠性。（4）計算機計算的高效性。

1.2 地層損失法

地層損失法采用的是彈性地基粱法，地層損失法最先用于隧道地面沉降的計算，其損失量為開挖土體的體積與隧道體積的差值，并通過這個差值大小來確定地層損失率，進而估計地面沉降的大小。而現今的基坑開挖中，也極為廣泛的得到運用，把圍護結構側向的位移圍城面積與地面沉降的面積之比值關系，求得地面的沉降。

1.3 估算法

（1）時空效應法：通過工程實踐的證明在基坑開挖支撐中，由于基坑開挖會使得土體被暴露于空氣中，進而使得時間會影響坑體的穩定性和變形變位，甚至當開挖基坑的尺寸大小較大時，這種時空效應會更加的明顯。（2）穩定安全系數法：在此法的最關鍵性結果是認為，基坑底部抗隆起安全系數、支護結構最大水平位移、地面最大沉降，這三者存在一定的關系，從而通過彼此的關系進行實踐性運用，解答實際問題。

2 沉降機理及影響因素

地面沉降是一個由多方面因素耦合的結果，既有人為的因素也有自然的災害因素，地下結構的開挖、土體自然固結、荷載變化再壓縮、地下水位開采變動、降雨引起的滲流力作用、海平面的上升等都是沉降不可忽視的重要因素。

2.1 土自重壓密固結

地面沉降量隨著時間增長而增大，在軟土和人工填土等空隙較大、壓縮性較強、承載能力較低的地區，會發生土體在自身重力的作用下，土體排除自身水分、顆粒重新排列的作用，使得土越趨密實，使得地面不可避免的發生沉降。

2.2 地下開采過量沉降

地下水位開采會引起土體的原始應力的有效應力發生變化，進而推進土體的再次固結變形，而松散土體顆粒的變形是由于土體內部本來就存在大大小小的空隙沒有完全的壓縮密實，開采會引起原始應力的平衡被打破，從而土體會尋求新的平衡點，使得土體內部顆粒發生重新排列，引起地面的塌陷甚至崩塌事故的發生。

2.3 地下滲流力的作用

在開挖區，一般會形成開挖臨空面，而當地下水位較開挖區而言較高時，會使得坑體外部的水分會沿著地表向坑內發生流動，在流動的過程中，會產生一定的滲流力，滲流力對于土體的固結和沉降有著加劇的作用。并且水分的，更加有利于顆粒間的移動，對沉降位移也是一大因素。

2.4 城市高程建筑物之間的相互作用

由于現代化建設的持續化進行，城市化也在加緊步伐，城市高程建筑物如同雨后春筍般的聳立，勢必會對原始的地層造成附加的荷載作用，使得地面發生再次壓縮變形，更有甚者，彼此之間應力影響區的重疊，造成更加劇烈的地面變形破壞。

3 地面沉降監測

地面沉降的監測作為評價和驗證地面危害性研究具有極其重要的作用，能夠及早的提醒人們對于沉降危害的預防和治理，監測的技術大致可以分為以下幾個方面：水準測量技術、三角高程測量技術、GPS測量技術、INSAR監測技術、分層沉降監測技術。

3.1 水準測量技術

在有地面沉降的地區，布設地面沉降水準網，對地面沉降進行反復的監測研究，并為控制地方沉降提供準確、可靠地資料。

3.2 三角高程測量技術

通過對自身位置和需要觀測位置的角度測量和水平距離的測量工作，從而利用三角函數關系，計算出地面沉降的大小的方法，對于不同的地勢條件都有很好的適用性。

3.3 GPS測量技術

主要是通過相對定位方式，對于不同的點可以得出該點的三維坐標，從而達到監測沉降的目的，但是此方法對監測系統的選擇有很大的要求。

3.4 INSAR監測技術

合成孔徑雷達干涉技術，是通過雷達技術獲取SAR圖像，并利用不同角度時SAR圖像具有不同相位差或干涉條紋的原理，從而可以通過調整視角，從而得到分辨率較高的數學高程模型。

3.5 分層沉降監測技術

針對土體，在不同的高程和位置，設置沉降觀測點，來測量土體的分層沉降值，繼而得到總體的沉降值。分層沉降系統可以分為：鋼尺沉降儀、沉降管、沉降環等。

4 結語

地面沉降是城市公路、地鐵隧道、基坑開挖、地下開采工程中常見的地質災害問題，文章分析了基坑開挖的地面沉降影響因素、沉降觀測手段、和沉降的機理性研究，為我們更好地認識和預防地面沉降危害的發生，有效保護生命財產安全，對社會的發展有著積極地作用。

參考文獻

[1] 孫世坤，地鐵深基坑墻后地表沉降規律研究[D].中國地質大學（北京）碩士論文，2012.

[2] 安鵬，宋文華，伍東.Peck法在全地下式泵站基坑周圍地表沉降安全監測中的應用[J].建筑安全，2008（11）.

雷達技術論文范文6

關鍵詞：地球物理；勘探技術；發展趨勢；應用

地球物理勘探的主要目的是通過運用現代科學技術手段，對地質構造展開深度分析，為建筑工程選址、礦產資源勘探等工作推行與落實奠定技術基礎。在地球物理勘探過程中，所使用的主要儀器設備為物探儀器，由此以詳細檢測分析地殼中的巖石物理參數。如今，地球物理勘探技術在地質、煤炭、水電、建筑工程、石油等多個領域中應用，并且發揮處理顯著的應用效果。

1地球物理勘探技術常用方法

1.1傳統技術下的地球物理勘探

1.1.1電法勘探這種方法在地球物理勘探期間應用最為普遍，通過研究電學性質變化規律以及地層電磁場變化規律，基于電性之間的差異性，對電場分布規律展開研究測量，從而保證地質情況被詳細的了解[1]。1.1.2磁法勘探通過選擇使用磁力儀器檢測設備檢測地質之間的磁性差異，對地下磁場的分布規律和異常情況作出研究，保證在段時間內尋找出地質問題。1.1.3重力勘探不用地質之間，其密度是各不相同的，以這種特點為出發點，選擇應用重力測試儀器觀察重力異常情況，了解和全面掌握地下地層起伏變化情況。1.1.4地震勘探地震勘探技術是發展速度比較快的技術手段，該技術綜合運用人工激發地震波的方法，基于巖石地震波傳播規律和地層地震波傳播規律，對地質性質作出探究，預測地質活動情況，采取必要的措施應對災害發生。

1.2新技術下的地球物理勘探

伴隨著現代科學技術發展，地球物理探測儀器設備逐漸科技化，先進的電子技術逐漸取代傳統的地質勘探設備，使得地球物理勘探質量提升。就探測深度對地球物理勘探技術進行分類，主要分為超淺層、淺層、中深層和深層。在超淺層勘探過程中，可選擇使用淺層地震技術和地質雷達技術。在淺層勘探過程中，可選擇使用高頻電磁成像技術和高密度電阻率。在中深層勘探過程中，可選擇使用高精度重力測試和可控源電磁測深。在深層勘探過程中，可選擇應用深層地震勘探技術、高精度處理測量技術和天然大地電磁測探技術[2]。

2地球物理勘探期間的新理論和新算法

2.1小波理論

小波理論是以傅里葉理論為基礎的，比較合適被使用在數據壓縮、信號中差分方程數值解、成像處理、子波算法等方面應用，由此可顯著提升信噪比和數據分辨率[3]。

2.2神經網絡理論

神經網絡理論對人腦的思維活動方式進行模擬，從而完成數據分析，在應用該技術手段的時候，可通過樣本資料學習，研究及分析活動，確保得到的參數結果具有應用價值，也可以在短時間內判斷出樣本資料應用價值，完成尚未處理的數據信息。

2.3幾何分形理論

幾何分形理論的實質，是對自然環境下經常性出現的不規則現象、不穩定現象以及常見現象展開分析，系統性分析在自然環境下，各種尺度的物體和現象之間的相似性。所以，在對整體信息進行預測時可通過使用局部信息完成[4]。

2.4混沌理論

在非線性系統描述方面多使用混沌理論體系，混沌理論體系與幾何分形理論體系之間存在著十分密切的聯系，都可以解釋不同尺度下的標度律、差異性和相似性。

2.5地理信息系統理論

地理信息系統是一種以計算機為基礎的探測體系，需要綜合軟件支持和硬件支持，采集、存儲、管理、查詢和輸出時間和空間數據信息，通過數據信息的處理方法，保證在最短時間內查詢并分析出數據信息[5]。

3地球物理勘探技術應用

應用地球物理探測技術，最為常見的領域是能源資源勘察。我國能源資源結構多以天然氣、石油、煤炭等化石類為主，這種類型的能源資源在勘探時，對于地球物理勘探技術有著很強的依賴性。比如在勘探煤礦資源、天然氣資源和石油資源期間，大地電磁勘探技術的應用性很強。通過應用地球物理勘探技術，可以快速尋找出不用地區的油氣區構造情況，并且完成相應的評價，尋找到能源資源。在前期的勘探活動中，基本上需要依靠地震勘探技術實現，在詳細的勘察期間，需對大地電磁測探技術、高精度磁力技術、高精度重力技術等展開綜合運用，對油氣地區的構造情況和油氣地區區塊作出評價，尋找適合油氣存儲的地質構造，解決勘探油氣時存在的疑難問題。金屬礦物探技術作為另一種經常被應用的物探技術，大多是利用電法和磁法完成金屬礦物質勘探。這種勘探技術在應用工程中，基本上是采取電法模式完成的，為金屬礦物質勘探提供便利，并且為工作順利開展提供支持。該技術手段應用的基礎，是圍巖和礦體之間的電性差異，研究在地下傳導時人工穩定電流場分布規律。磁法勘探的基礎是礦體，或者時賦存圍巖與其構造兩者之間出現的磁性差異結構，在地表環境和高空環境下，探究分析磁場強度變化規律。在地球物理勘探技術中，工程物探技術應用也比較廣闊。現代建筑工程施工建設現狀隨著社會經濟發展而呈現出全新的變化，這就要求在工程勘探期間，總結出項目工程物理勘探的基本需求。工程物理勘探技術在鐵路施工、公路施工、管道施工、水利施工和建筑施工方面有著很大的作用。將物理勘探技術應用在環境保護和自然災害防治工作中，也是極具價值的。在應用地球物理勘探技術期間，可及時對電、熱、光等物理要素進行檢測，了解其變化情況，正確認識環境的變化過程，從而為提升環境保護質量，落實環境保護工作奠定基礎。突發性自然災害嚴重影響著人們的生命健康和財產安全，在對自然災害進行預測和預防時，合理的應用地球物理勘探技術，能夠取得良好的效果。

4地球物理勘探技術未來發展趨勢

就當前地球物理勘探技術的應用現狀看來，相關專業人員與物理勘探工作人員之間的聯系不夠密切，甚至各項工作在結合的時候存在著疏忽，難以實現相互幫助發展的需求。在實際工作期間，相互監督、共同進步的現象也存在著問題。工作人員沒有將計算機網絡力量徹底發揮出來，在分析資料和查詢數據時，經常性的處于被動狀態。在信息技術高速發展的時代背景下，工作人員必須要對計算機網絡技術系統性掌握并且熟練使用，從而保證自身工作效率提升，保證全面、準確、安全的完成各項地球物理勘探工作。地球物理勘探技術解釋期間，秉承著多次反饋的基本原則，詳細如下所示。圖1地球物理綜合解釋多次反饋圖隨著社會經濟發展，人們對于能源資源的需求量日漸增加，重視程度也逐漸提高。在地球物理勘探技術的研究和開發過程中，研究者不斷投入資金和精力，以求獲得突破。就當前地球物理勘探技術發展現狀而言，地球物理勘探技術已經獲得突飛猛進的發展，全新的功能和類型不斷涌現，有效延伸了地球物理勘探技術的應用范圍。例如，在地球物理勘探過程中，按照使用標準和檢測要求，優化改良了超導重力儀設備和超導磁力儀設備，改良后得儀器設備，無論精準度還是穩定性，都獲得了大幅度提升，為勘探與開采礦物資源有著很大貢獻。計算機輔助測試技術應用，是計算技術發展的產物，該技術手段具有很好的集成性。換言之，地球物理勘探期間，綜合物理勘探技術和測量儀器設備，尋找出各類設備在應用過程中的新功能。通過新功能的應用和舊功能優化，可以保證地球物理勘探技術優化，數據信息呈現出良好的精準度，另外還能夠將計算機硬件和軟件的發展趨勢作出反映。靈活性的選擇和使用高速單片數字信號處理器，將其應用在地球物理勘探技術上，增強信號處理功能、數據處理功能和誤差修復功能，有效保障物探技術應用質量和效率[6]。總線技術發展應用。在物探儀器設備上應用總線技術，是當前物理勘探工作中最不可獲取的技術手段之一。物理勘探技術包含有插卡式技術、模塊化技術以及積木式技術。這種技術手段在應用過程中，為自動測量提供便利，同時還可以快速尋找出相關參數值，保證與多參數和多功能基本要點相符合。在模塊式系統當中，可保持結構處于緊湊狀態，避免發生結構問題。數據采集技術和計算機技術應用發展。地球物理勘探技術隨著科學技術的發展進步，已經逐漸走向國際化，同時還呈現出靈活性、數字化、功能化和智能化等多種特點。隨著社會經濟的發展進步，社會生產與發展需要耗費大量的能源資源。如今，世界大多數地區的淺層礦產資源已經被勘探完成并且開發殆盡，科學技術發展水平比較高的國家，逐漸將勘探活動過渡到海洋地區、沼澤地區以及沙漠地區等等，從而彌補當前國家發展出現的資源不足問題。

5結語

地球物理勘探技術與現代計算機技術和勘探理念相結合，提升了處理數據和地質問題解決的效率和質量，同時也提升了探測精準度。由于在地球物理勘探活動中新材料、新技術和新理論全面應用，使得地球物理勘探技術的應用范圍不斷拓展。總而言之，在新的技術支撐下，勘探技術必然會朝向更加健康的方向發展，保證工程質量的同時，獲得良好的使用效益。

參考文獻

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[5]何榮欽.基于層剝離的大地電磁數據在干熱巖監測中的研究與應用[D].吉林大學,2019.