Д.Е. Едемский – к.т.н., ст. науч. сотрудник, 

Институт земного магнетизма ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (г. Троицк, Моск. обл.) E-mail: deedemsky@gmail.com

А.В. Попов – д.ф.-м.н., гл. науч. сотрудник, 

Институт земного магнетизма ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (г. Троицк, Моск. обл.)

E-mail: popov@izmiran.ru

И.В. Прокопович – науч. сотрудник, 

Институт земного магнетизма ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (г. Троицк, Моск. обл.)

E-mail: prokop@izmiran.ru

В.А. Гарбацевич – зав. лаборатории, 

Институт земного магнетизма ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (г. Троицк, Моск. обл.)

E-mail: npo@mail.ru

Постановка проблемы. Размещение георадиолокационной системы на летательном аппарате позволяет существенно расширить область применения этого геофизического метода и упростить проведение крупномасштабных обследований опасных и труднодоступных территорий, где применение традиционных наземных методов ограничено.

Цель. Провести доработку аппаратуры, компьютерное моделирование и экспериментальные работы по тестированию оборудования на полигоне, а также первые натурные полеты с разработанными макетами.

Результаты. С использованием опыта наземного зондирования была модернизирована аппаратура коммерческого георадара и создан макет бортового подповерхностного локатора. Выбор антенной системы был осуществлен на основе численного моделирования нескольких конфигураций взаимного размещения передающей и приемных антенн и летательного аппарата. Лабораторные эксперименты по проверке работоспособности системы были проведены на строительной площадке с применением подъемного крана для позиционирования измерительного комплекса в воздухе над зондируемой поверхностью. Были зарегистрированы сигналы от объектов как на поверхности земли, так и в подповерхностной среде. Выполнено численное моделирование для интерпретации результатов этих экспериментов, полученные модельные радарограммы хорошо соответствуют полевым данным и помогают соотнести отраженные сигналы с конкретными объектами эксперимента (элементами здания, подъемным краном, слоями грунта). Эти предварительные эксперименты дали возможность оценить уровень паразитных отражений от внешних объектов, что помогло распознать сигналы от подземных объектов при георадарных съемках в реальных условиях. Тем самым было показано, что разрабатываемый локационный комплекс может быть использован для исследования подземных структур в грунте при достаточном удалении от поверхности земли. В дальнейшем были проведены натурные измерения с радиолокационной аппаратурой, размещенной под вертолетом.

Практическая значимость. Обнаружение подповерхностных объектов подтверждает эффективность разработанной аппаратуры и возможность применения бортового георадара для обследования подстилающей поверхности в реальных условиях.

1. Берикашвили В.Ш., Василенко Е.В., Мачерет Ю.Я., Соколов В.Г. Моноимпульсный радар для зондирования ледников с оптическим каналом синхронизации и цифровой обработкой сигналов // Радиотехника. 2006. № 9. С. 52−57.
2. Гарбацевич В.А. Исследование излучателей и сигналов ионозонда и георадара для диагностики геофизических сред. Дис. … канд. физ-мат. наук. Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн. 2008.
3. Финкельштейн М.И., Карпухин В.И., Кутев В.А., Метелкин В.Н. Подповерхностная радиолокация. М.: Радио и связь. 1994. 216 с.
4. Кинг Р., Смит Г. Антенны в материальных средах: Пер. с англ. М.: Мир. 1984. Т. 1−2.
5. Копейкин В. Авиагеорадар. М.: Тровант. 2016. 96 с.
6. Прокопович И.В., Едемский Д.Е., Гарбацевич В.А. Георадар воздушного базирования // Программа Междунар. научнотехнич. конф. «Радиолокационные системы малой и сверхмалой дальности». 2019. URL = http://seminar.rslab.ru/.
7. Kopeikin V.V., Edemsky D.E., Garbatsevich V.A., Popov A.V., Reznikov A.E., Schekotov A.Yu. Enhanced Power Ground Penetrating Radars // Proc. of 6th Internat. conf. on GPR. Sendai, Japan. 1996. P. 152−154.
8. Lavrentiev I., Kutuzov S., Vasilenko E., Macheret Y. Radioecho sounding of Caucasus glaciers // EGU General Assembly 2013. Geophys. Res. Abstr. 2013. V. 15. EGU2013-930.
9. Warren C., Giannopoulos A., Giannakis I. gprMax: Open Source Software to Simulate Electromagnetic Wave Propagation for Ground Penetrating Radar // Computer Physics Communications. 2016. V. 209. P. 163−170.
10. https://hamsoft.ca/pages/mmana-gal.php (дата обращения: 23.02.2019).
11. http://www.rst-group.biz/index.php?id=100&tx_ttnews[tt_news]=161 (дата обращения: 23.02.2019).
12. https://www.bgr.bund.de/DE/Themen/GG_Geophysik/Aerogeophysik/Aeroradar/aeroradar_inhalt.html?nn=1556086 (дата обращения: 23.02.2019).
13. https://www.geophysical.com/antennas (дата обращения: 23.02.2019).
14. https://www.sensoft.ca/products/pulseekkopro/overview-pulseekko (дата обращения: 23.02.2019).