Виявлення порушення контакту між плоскими шарами за допомогою імпульсних георадарів
Анотація
Актуальність даної задачі випливає з розгляду наслідків такого дефекту дорожнього покриття як розшарування. Також актуальність обумовлена тим, що застосування сучасних імпульсних георадарів забезпечує низьку собівартість моніторингу автошляхів. Це стає можливим при отриманні первинних георадарних даних в процесі руху автомобіля-лабораторії зі швидкістю транспортного потоку, і, крім того, завдяки виключенню таких трудомістких операцій, як відбір кернів або проведення вирубки ділянок дорожнього одягу.
Мета роботи - проведення аналізу різних методів обробки надширокосмугових сигналів імпульсних георадарів для вивчення можливостей методів і алгоритмів обробки сигналів з метою підвищення надійності виявлення розшарування.
Матеріали та методи. В процесі обробки модельних і експериментальних даних застосовувалися в першу чергу сучасні теоретичні методи обробки сигналів і комп'ютерного моделювання.
Результати. Встановлено та проаналізовано чинники, що визначають відмінності і характерні особливості імпульсних сигналів георадарів, які можуть використовуватися для виявлення розшарування, як порушення контакту між шарами, або виявлення наявності тонких шарів в складі багатошарового середовища.
Висновки. Запропонований підхід до постановки задачі спільно з виконаним теоретичним аналізом і результатами чисельного моделювання дозволили в підсумку обґрунтувати можливість підвищення надійності процедури неруйнівного контролю якості різних конструкцій і ефективного виявлення критичних дефектів за допомогою методів георадіолокації.
Завантаження
Посилання
Jol HM, editor. Ground penetrating radar, theory and applications. Amsterdam: Elsevier B.V.; 2009. 508 р.
Pochanin GP, Masalov SA, Ruban VP, Kholod PV, Batrakov DO, Batrakova AG, Urdzik SN, Pochanin OG. Advances in Short Range Distance and Permittivity Ground Penetrating Radar Measurements for Road Surface Surveying. In: Advanced Ultrawideband Radar: Signals, Targets and Applications. London: CRC Press - Taylor & Francis Group; 2016. p. 20-65.
Tarefder RA, Ahmed MU. Ground penetrating radar for measuring thickness of an unbound layer of a pavement. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2018;598:160-167.
Saarenketo T. Electrical Properties of Road Materials and Subgrade Soils and the Use of Ground Penetrating Radar in Traffic Infrastructure Surveys [dissertation]. Oulu: University of Oulu; 2006, 125p. Available from: http://jultika.oulu.fi/files/isbn9514282221.pdf
Saarenketo T, Scullion T. Road evaluation with ground penetrating radar J. of Appl. Geophys. 2000;43:119-138.
Loizos A, Plati C. Accuracy of pavement thicknesses estimation using different ground penetrating radar analysis approaches. NDT E Int. 2007;40:147-157.
Oliveira DB, Vieira DAG, Lisboa AC, Goulart F. A well posed inverse problem for automatic pavement parameter estimation based on GPR data. NDT E Int. 2014;65:22-27.
Dong Z. Ye S, Gao Y, Fang G, Zhang X, Xue Z, Zhang T. Rapid Detection Methods for Asphalt Pavement Thicknesses and Defects by a Vehicle-Mounted Ground Penetrating Radar (GPR) System. Sensors. 2016;16(12):2067. Available from: http://www.mdpi.com/1424-8220/16/12/2067 doi: 10.3390/s16122067.
Batrakov DO, Batrakova AG, Golovin DV, Simachev AA. Hilbert transform application to the impulse signal processing. Proceedings of the 2010 5th International Conference on: International Conference on Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals (UWBUSIS’2010), 2010 Sep 6-10; Sevastopol, Ukraine. IEEE. p. 113-115. Available from: https://ieeexplore.ieee.org/document/5609110
Batrakov DO. Obrabotka impulsnyih signalov pri tolschinometrii biologicheskih tkaney i nerazrushayuschem kontole [Impulse signal processing for thickness measurement of biological tissues and non-destructive testing]. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho universytetu imeni V.N.Karazina. (Seriia: «Radiofizyka ta elektronika»). Kharkiv: KhNU; 2016;25:48-52. [in Russian].
Born M, Volf E. Osnovyi optiki [Optics Basics]. Moskva: Nauka, 1973. 720 s. [in Russian].
Batrakov DO, Antyufeyeva MS, Antyufeyev AV, Batrakova AG. UWB signal processing during thin layers thickness assessment. 2016 IEEE Radar Methods and Systems Workshop, 2016 Sep 27-28; Kyiv, Ukraine. IEEE. p. 36-39. Available from: https://ieeexplore.ieee.org/document/7778545
Sudyka J, Krysiński L. Radar technique application in structural analysis and identification of interlayer bonding. Int. J. Pavement Res. Technol. 2011;4(3):176-184. Available from: http://www.ijprt.org.tw/mailweb/files/sample/ V4N3_176-184.pdf
Batrakov D. O. Informatsiini tekhnolohii ta obrobka heoradarnykh syhnaliv u systemi monitorynhu transportnykh sporud [Information technologies and processing of geo-radar signals in the monitoring system of transport structures]. U kn.: Batrakovoi AH, redaktor. Informatsiini tekhnolohii ta inzheneriia transportnykh i promyslovykh sporud, Kharkiv: FOP Panov A. M.; 2019. c. 66-108. [in Ukrainian].
Krysiński L, Sudyka J. Typology of reflections in the assessment of the interlayer bonding condition of the bituminous pavement by the use of an impulse high- frequency ground-penetrating radar. Nondestruct. Test. Eval. 2012;27(3):219-227. Available from: www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10589759.2012.
Цитування
Algorithms for searching defects in engineering structures using GPR (Review article, Part I)
(2019) Visnyk of V.N. Karazin Kharkiv National University, series “Radio Physics and Electronics”
Crossref
