Применение математических методов для определения вступления сигнала под действием фонового поля (поля подсветки) при георадиолокационном зондировании

Я.В. Савватеев; С.В. Иляхин; Б.А. Корнилов

doi:10.18127/j5604128-202503-03

Применение математических методов для определения вступления сигнала под действием фонового поля (поля подсветки) при георадиолокационном зондировании

Я.В. Савватеев¹, С.В. Иляхин², Б.А. Корнилов³

научная статья УДК 535.2 Страницы: 12-21 doi.org/10.18127/j5604128-202503-03

¹ Институт Физики Земли имени О.Ю. Шмидта (Москва, Россия)
² Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе (Москва, Россия)
³ Научно-технический кооператив «Диоген» (Москва, Россия)

Ключевые слова: Частотный спектр временной спектр локальные объекты аддитивный шум операция свёртки винеровская деконволюция прямое преобразование Фурье обратное преобразование Фурье

Аннотация

Постановка проблемы. Разработка месторождений кристаллосырья сопровождается потерями полезного компонента, обусловленного невозможностью локализовать объекты поиска, применением формализованных статистических подходов к проектированию запасов месторождений и добыче минерального сырья. Применение геофизических методов с целью дистанционного обнаружения отдельных кристаллов во вмещающей породе, а также математических методов оптимизации определения полезного компонента позволит снизить потери и издержки добычи.

Цель. Разработать математический алгоритм отображения локальных объектов, действующий избирательно на объекты поиска с возможностью локализации исходя из физики процесса (образования дифрагированных волн, отображающих локальные объекты).

Результаты. Рассмотрена методика математического расчета отраженного сигнала георадиолокационного зондирования, отображаемого с применением методики использования фонового поля, влияющего на формирование дифрагированных волн на локальных объектах.

Практическая значимость. Предложенная методика может быть использована для автоматизации процесса картирования локальных объектов.

Поступила: 25.04.2025
Одобрена: 26.05.2025
Принята: 02.06.2025

Для цитирования

Савватеев Я.В., Иляхин С.В., Корнилов Б.А. Применение математических методов для определения вступления сигнала под действием фонового поля (поля подсветки) при георадиолокационном зондировании // Электромагнитные волны и электронные системы. 2025. Т. 30. № 3. С. 12−21. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-202503-03

Список источников

Набатов В.В., Вознесенский А.С. Георадиолокационное обнаружение полостей в заобделочном пространстве тоннелей метрополитенов // Горный журнал. 2015. № 2. С. 15–20. DOI 10.17580/gzh.2015.02.03.
Чиж М.А. Разработка методов обработки радиоголографических данных для неразрушающего контроля диэлектрических покрытий: дис. … канд. физ.-мат. наук. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2018. 146 с.
Бардин Б.В. Способ деконволюции спектрометрической информации и обнаружения спектральных пиков // Научное приборостроение. 2017. Т. 27. № 2. С. 75-82. DOI 10.18358/np-27-2-i7582.
Вайнштейн Л.А. Распространение импульсов // Успехи физических наук. 1976. Т. 118. № 2. С. 339–367. DOI 10.3367/UFNr. 0118.197602h.0339.
Кюрегян А.С. Пикосекундное переключение высоковольтных обратносмещенных p+-n-n+-структур в проводящее состояние при импульсном освещении // Физика и техника полупроводников. 2014. Т. 48. № 12. С. 1686–1692.
Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику / Пер. с англ. под ред. Г.И. Косоурова. М.: Мир. 1970. 182 с.
Месяц Г.А., Насибов А.С., Кремнев В.В. Формирование наносекундных импульсов высокого напряжения. М.: Энергия. 1970. 152 с.
Sheen D.M., McMakin D.L., Hall T.E. Three-dimensional millimeter-wave imaging for concealed weapon detection // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2001. V. 49. № 9. P. 1581–1592. DOI 10.1109/22.942570.
Soumekh M. Bistatic synthetic aperture radar inversion with application in dynamic object imaging // IEEE Transactions on Signal Processing. 1991. V. 39. № 9. P. 2044–2055. DOI 10.1109/78.134436.
Сличенко М.П. Теоремы о представлении интеграла от периодической функции с финитным спектром Фурье в виде конечной суммы // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 5. С. 134–142. DOI 10.18127/j00338486-202305-00.
Boyer A.L., Hirsch P.M., Jordan J.A., Lesem L.B., Van Rooy D.L. Reconstruction of Ultrasonic Images by Backward Propagation // Acoustical Holography. 1971. V. 3. P. 333–348. DOI 10.1007/978-1-4615-8210-6_18.
Brandsberg-Dahl S., Chemingui N., Valenciano A., Ramos-Martinez J., Lingyun Q. FWI for model updates in large-contrast media // The Leading Edge. 2017. V. 36. № 1. P. 81–87. DOI 10.1190/tle36010081.1.
Ruths T., Zawila J., Fluckiger S.D., Miller N.J., Gibson R.G. New methodology merging seismic, geologic, and engineering data to predict completion performance // The Leading Edge. 2017. V. 36. № 3. P. 220–226. DOI 10.1190/tle36030220.1.
Патент на изобретение RUS2707419 от 28.02.2019. Способ георадиолокационного зондирования и устройство для его осуществления / Савватеев Я.В., Корнилов Б.Я.

[1] Набатов В.В., Вознесенский А.С. Георадиолокационное обнаружение полостей в заобделочном пространстве тоннелей метрополитенов // Горный журнал. 2015. № 2. С. 15–20. DOI 10.17580/gzh.2015.02.03.

[2] Чиж М.А. Разработка методов обработки радиоголографических данных для неразрушающего контроля диэлектрических покрытий: дис. … канд. физ.-мат. наук. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2018. 146 с.

[3] Бардин Б.В. Способ деконволюции спектрометрической информации и обнаружения спектральных пиков // Научное приборостроение. 2017. Т. 27. № 2. С. 75-82. DOI 10.18358/np-27-2-i7582.

[4] Вайнштейн Л.А. Распространение импульсов // Успехи физических наук. 1976. Т. 118. № 2. С. 339–367. DOI 10.3367/UFNr. 0118.197602h.0339.

[5] Кюрегян А.С. Пикосекундное переключение высоковольтных обратносмещенных p+-n-n+-структур в проводящее состояние при импульсном освещении // Физика и техника полупроводников. 2014. Т. 48. № 12. С. 1686–1692.

[6] Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику / Пер. с англ. под ред. Г.И. Косоурова. М.: Мир. 1970. 182 с.

[7] Месяц Г.А., Насибов А.С., Кремнев В.В. Формирование наносекундных импульсов высокого напряжения. М.: Энергия. 1970. 152 с.

[8] Sheen D.M., McMakin D.L., Hall T.E. Three-dimensional millimeter-wave imaging for concealed weapon detection // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2001. V. 49. № 9. P. 1581–1592. DOI 10.1109/22.942570.

[9] Soumekh M. Bistatic synthetic aperture radar inversion with application in dynamic object imaging // IEEE Transactions on Signal Processing. 1991. V. 39. № 9. P. 2044–2055. DOI 10.1109/78.134436.

[10] Сличенко М.П. Теоремы о представлении интеграла от периодической функции с финитным спектром Фурье в виде конечной суммы // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 5. С. 134–142. DOI 10.18127/j00338486-202305-00.

[11] Boyer A.L., Hirsch P.M., Jordan J.A., Lesem L.B., Van Rooy D.L. Reconstruction of Ultrasonic Images by Backward Propagation // Acoustical Holography. 1971. V. 3. P. 333–348. DOI 10.1007/978-1-4615-8210-6_18.

[12] Brandsberg-Dahl S., Chemingui N., Valenciano A., Ramos-Martinez J., Lingyun Q. FWI for model updates in large-contrast media // The Leading Edge. 2017. V. 36. № 1. P. 81–87. DOI 10.1190/tle36010081.1.

[13] Ruths T., Zawila J., Fluckiger S.D., Miller N.J., Gibson R.G. New methodology merging seismic, geologic, and engineering data to predict completion performance // The Leading Edge. 2017. V. 36. № 3. P. 220–226. DOI 10.1190/tle36030220.1.

[14] Патент на изобретение RUS2707419 от 28.02.2019. Способ георадиолокационного зондирования и устройство для его осуществления / Савватеев Я.В., Корнилов Б.Я.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи