| تعداد نشریات | 34 |
| تعداد شماره‌ها | 1,288 |
| تعداد مقالات | 9,290 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,627,036 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,289,732 |
تعیین عمق و قطر اهداف هادی استوانهای مدفون در محیط پس‌زمینه نامعلوم با استفاده از رادار نفوذ در زمین | ||
| الکترومغناطیس کاربردی | ||
| دوره 9، شماره 2 - شماره پیاپی 23، دی 1400، صفحه 35-45 اصل مقاله (1.1 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| مصطفی صاحبکاری* 1؛ سیدمحمدسعید ماجدی2؛ امیررضا عطاری3 | ||
| 1دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران | ||
| 2استادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران | ||
| 3استاد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 16 آبان 1399، تاریخ بازنگری: 28 اسفند 1399، تاریخ پذیرش: 12 تیر 1400 | ||
| چکیده | ||
| رادار نفوذ در زمین یکی از ابزارهای توانمند برای تشخیصِ غیر مخربِ اهدافِ مدفون در زمین است. این رادار میتواند بر اساس سیگنال دریافت شده ناشی از ارسال موج الکترومغناطیسی به درون زمین، مکان و شکل هدف را به‌دست آورد. هدف از این مقاله، تعیین عمق و قطر اهداف هادی استوانهای مدفون در محیط پسزمینهی نامعلوم با کمک رادار نفوذ در زمین است. از جمله مصادیق این مسئله میتوان به تشخیص لولههای آب، نفت و یا گاز در زیر سطح زمین اشاره کرد. بدین منظور، الگوریتم راداری SAR مورد استفاده قرار میگیرد و روش جدیدی برای تخمین عمق و قطر پراکندهساز با فرض نامعلوم بودن ضریب گذردهی محیط میزبان پیشنهاد میشود. هندسه مسئله دوبعدی و پیکربندی آنتنها مشابه ساختارهای تجاری چندتکپایه است. به‌منظور ارزیابی، روش پیشنهادی بر روی دادههای خام مرتبط با اهداف مدفون در عمق یک متری پیادهسازی میشود. برای دستیابی به این دادهها جهت بازسازی شکل پراکندهساز از نرم‌افزار GPRMAX_2D استفاده شده است. نتایج حاصل از پیادهسازی روش پیشنهادی نشان میدهند که عمق و قطر اهداف با دقت قابل قبولی تخمین زده میشوند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| الگوریتم SAR؛ بازسازی شکل پراکندهساز؛ تشخیص غیر مخرب؛ رادار نفوذ در زمین | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Position and Diameter Determination of Buried Cylindrical PEC Objects in Unknown Background Medium Using GPR | ||
| نویسندگان [English] | ||
| mostafa sahebkari1؛ Mohammad Saeed majedi2؛ Amir Reza attari3 | ||
| 1PhD Student, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran | ||
| 2Assistant Professor, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran | ||
| 3Professor, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Ground penetrating radar (GPR) is a strong tool for non-destructive detection of buried targets. This radar can determine the location and shape of targets based on the received signals from the electromagnetic waves transmitted to the ground. In this paper, we intend to determine the depth and diameter of buried cylindrical conductor targets in an unknown background environment using the ground penetrating radar. Examples include the detection of water, oil or gas pipes buried under the ground. For this purpose, the SAR algorithm is used and a new method for estimating the depth and diameter of the scatterer is proposed, assuming that relative permittivity of the host environment is not known. The geometry of the problem is two-dimensional and the configuration of the antennas is similar to that of the commercial ones, which is multi-monostatic. For assessment, the proposed method is implemented on the raw data related to buried targets at the depth of 1m. The GPRMAX_2Dsoftware is used to provide raw data to reconstruct the shape of scatterer. Results show that the scatterer depth and diameter are estimated with acceptable accuracy. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| : SAR Algorithm, Shape Reconstruction of Scatterer, Non-Destructive Diagnosis, Ground Penetrating Radar | ||
| مراجع | ||
|
[1] E. C. Utsi, “Ground penetrating radar: theory and practice,” Butterworth-Heinemann, 2017.## [2] D. J. Daniels, “Ground penetrating radar,” Encyclopedia of RF and Microwave Engineering, 2005.## [3] E. R. Almeida, J. L. Porsani, I. Catapano, G. Gennarelli and F. Soldovieri, “Microwave Tomography-Enhanced GPR in Forensic Surveys: The Case Study of a Tropical Environment,” in IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, vol. 9, no. 1, pp. 115-124, Jan. 2016.## [4] R. Solimene, A. Buonanno, R. Pierri, and F. Soldovieri, “Shape reconstruction of 3D metallic objects via a physical optics distributional approach,” AEU - International Journal of Electronics and Communications, vol. 64, no. 2, pp. 142-151, 2010.## [5] R. Solimene, I. Catapano, G. Gennarelli, A. Cuccaro, A. Dell'Aversano, and F. Soldovieri, “SAR Imaging Algorithms and Some Unconventional Applications: A unified mathematical overview,” in IEEE Signal Processing Magazine, vol. 31, no. 4, pp. 90-98, July 2014.## [6] E. Pettinelli et al., “GPR response from buried pipes: Measurement on field site and tomographic reconstructions,” IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 47, no. 8, pp. 2639-2645, 2009.## [7] R. Pierri, A. Liseno, R. Solimene, and F. Soldovieri, “Beyond physical optics SVD shape reconstruction of metallic cylinders,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 54, no. 2, pp. 655-665, 2006.## [8] A. V. Ristic, D. Petrovacki, and M. Govedarica, “A new method to simultaneously estimate the radius of a cylindrical object and the wave propagation velocity from GPR data,” Computers & Geosciences, vol. 35, no. 8, pp. 1620-1630, 2009.## [9] R. Ghozzi, S. Lahouar, and C. Souani, “An Innovative Technique for Estimating the Radius of Buried Cylindrical Targets Using GPR,” in Advances in Remote Sensing and Geo Informatics Applications: Springer, pp. 151-154, 2019.## [10] A. Cataldo, E. De Benedetto, G. Cannazza, G. Leucci, L. De Giorgi, and C. Demitri, “Enhancement of leak detection in pipelines through time-domain reflectometry/ground penetrating radar measurements,” in IET Science, Measurement & Technology, vol. 11, no. 6, pp. 696-702, 2017.## [11] A. Klotzsche, F. Jonard, M. C. Looms, J. van der Kruk, and J. A. Huisman, “Measuring soil water content with ground penetrating radar: A decade of progress,” Vadose Zone Journal, vol. 17, no. 1, pp. 1-9, 2018.## [12] R. Persico and F. Soldovieri, “Effects of uncertainty on background permittivity in one-dimensional linear inverse scattering,” JOSA A, vol. 21, no. 12, 2004.## [13] F. Soldovieri, G. Prisco, and R. Persico, “A strategy for the determination of the dielectric permittivity of a lossy soil exploiting GPR surface measurements and a cooperative target,” Journal of Applied Geophysics, vol. 67, no. 4, pp. 288-295, 2009.## [14] M. Sahebkari, R. Roohi, H. Atefi, M. S. Majedi, and A. R. Attari, “Positioning of A 2-D PEC Buried Object in an Unknown Host Medium Using Kirchhoff-Based Shape Reconstruction Algorithm,” in Electrical Engineering (ICEE), Iranian Conference on, IEEE, pp. 716-719, 2018.## [15] C. Warren, A. Giannopoulos, and I. Giannakis, “gprMax: Open source software to simulate electromagnetic wave propagation for Ground Penetrating Radar,” Computer Physics Communications, vol. 209, pp. 163-170, 2016.## [16] R. Solimene, A. Cuccaro, A. Dell'Aversano, I. Catapano, and F. Soldovieri, “Background removal methods in GPR prospecting,” in 2013 European Radar Conference, IEEE, pp. 85-88, 2013.## | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 402 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 320 |
||
