The use of GPR polarization parameters for the control of plane-layered media condition
Keywords:
UWB pulses, remote sensing, plane-layered media
Abstract
The possibilities of joint application of ultra-wideband GPR pulses and an algorithm for processing the polarization state of electromagnetic waves reflected by a plane-layered medium for solving the problem of the thickness measure of plane layered media are considered. This method differs from previously known approaches primarily by using ultra-wideband pulse signals in conjunction with specialized antenna units of modern GPR. Computational experiments of verification of the used models and experimental measurements of the influence of the orientation of the antenna units of the GPR relative to the boundaries of the sensed medium are carried out. The obtained results can be applied in optimizing the characteristics and design of GPR, as well as for interpreting road survey data.
Downloads
Download data is not yet available.
References
Батраков Д.О. Итерационное решение обратной задачи зондирования неоднородных сред в области значений поляризационных параметров. / Д.О. Батраков, Н.П. Жук// Радиотехника и электроника. - Москва. – 1993. – Т.38, №6. – С.1106-1114.
Zhuck N.P. Inverse scattering problem in the polarization parameters domain for isotpopic layered media: solution via Newton-Kantorovich iterative technique / N.P Zhuck and D. O. Batrakov // Journal of Electromagnetic Waves and Applications –1994, Vol. 8, No. 6. – P.759-779.
Zhuck N.P., Batrakov D.O. Determination of electrophysical properties of a layered structure with a statistically rough surface via an inversion method. Physical Review B. – 1995. – Vol.51, №23, June 15. – Р.P. 17073-17080.
Batrakov D.O., Zhuck N.P. Solution of a General Inverse Scattering Problem Using the Distorted Born Approximation and Iterative Technique. Inverse Problems. – 1994, Feb.– Vol.10, № 1. – Р.39-54.
Батраков Д.О. Качество и эффективность обработки информации при радиоволновом контроле слоистонеоднородных диэлектриков многочастотным методом. Дефектоскопия РАН. – 1998, – N8. – С.68-76.
Батраков Д.О. Будко Н.В., Жук Н.П. Интерпретация данных зондирования слоистых структур на основе решения обратной задачи рассеяния электромагнитных волн. Журнал технической физики. – 1994. – Т.64, № 1. – С. 152-161.
Батраков Д.О., Тарасов М.М. Алгоритм решения обратных задач рассеяния на основе принципа максимума Понтрягина. Радиотехника и электроника РАН. – 1999. – Т.44, №2. – С.137-142.
Батраков Д.О. Использование прямых методов теории оптими-зации при радиоволновом контроле неоднородных диэлектриков. / Д.О. Батраков, М.М. Тарасов// Дефектоскопия РАН. – 1997. – №11. – С.83-89.
Батраков Д.О. Обработка импульсных сигналов при толщинометрии биологических тканей и неразрушающем контоле / Д.О. Батраков // Вісник Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна. Серія «Радіофізика та електроніка» – Х. : ХНУ, 2016, вип. 25. – С. 48-52.
Батраков Д.О. Определение толщин слоев дорожной одежды методом георадиолокационного зондирования / Д.О. Батраков, А.Г. Батракова, Д.В. Головин, О.В. Кравченко, Г.П. Почанин // Физические основы приборостроения. – 2014. – Том 3, №2. – С. 46-57.
Batrakov D.O. Hilbert transform application to the impulse signal processing / D.O. Batrakov, A.G. Batrakova , D.V. Golovin, A.A. Simachev // «UWBUSIS’2010» : 5th International Conference on Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals, 6-10 September, 2010, Sevastopol, Ukraine : Proceedings. – Sevastopol, 2010. – Р. 113–115.
Пат. 81296 Україна, (51) МПК E01C 23/00, G01R 29/08 (2006.01) Спосіб виявлення та визначення місць знаходження у тому числі і підповерхневих тріщин в асфальтобетонному покритті / Батракова А.Г., Батраков Д.О., Почанін Г.П.; заявник та патентоутримувач Батракова А.Г., Батраков Д.О., Почанін Г.П.. – u201300256; заявл. 08.01.2013; опубл. 25.06.2013, Бюл. № 12/2013.
Cao Y. Pavement Evaluation using Ground Penetrating Radar : Final Report, March, 2008 / Y. Cao, B.B. Guzina, J.F. Labuz. – Minnesota : Department of Civil Engineering, University of Minnesota. – 2010.–102 р.
Пат. 113916 Україна, (51) МПК E01C 23/00, G01R 29/08 (2006.01) Спосіб виявлення підповерхневих тріщин у асфальтобетонному покритті дороги під час руху діагностичної лабораторії в транспортному потоці / Батраков Д.О., Урдзік С.М., Почанін Г.П., Батракова А. Г.; заявник та патентоутримувач Батраков Д.О., Урдзік С.М., Почанін Г.П., Батракова А. Г. – а201511191; заявл. 13.11.2015; опубл. 27.03.2017, Бюл. № 6/2017.
Борн М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф. // М. : Наука. – 1973. – 720 с.
Pochanin, G. P.; Masalov, S. A.; Ruban, V. P.; Kholod, P. V.; Batrakov, D. O.; Batrakova, A. G.; Urdzik, S. N.; Pochanin, O. G., Advances in Short Range Distance and Permittivity Ground Penetrating Radar Measurements for Road Surface Surveying, in: Advanced Ultrawideband Radar: Signals, Targets and Applications. CRC Press - Taylor & Francis Group, London, 2016. 20-65. ISBN 9781466586574.
Zhuck N.P. Inverse scattering problem in the polarization parameters domain for isotpopic layered media: solution via Newton-Kantorovich iterative technique / N.P Zhuck and D. O. Batrakov // Journal of Electromagnetic Waves and Applications –1994, Vol. 8, No. 6. – P.759-779.
Zhuck N.P., Batrakov D.O. Determination of electrophysical properties of a layered structure with a statistically rough surface via an inversion method. Physical Review B. – 1995. – Vol.51, №23, June 15. – Р.P. 17073-17080.
Batrakov D.O., Zhuck N.P. Solution of a General Inverse Scattering Problem Using the Distorted Born Approximation and Iterative Technique. Inverse Problems. – 1994, Feb.– Vol.10, № 1. – Р.39-54.
Батраков Д.О. Качество и эффективность обработки информации при радиоволновом контроле слоистонеоднородных диэлектриков многочастотным методом. Дефектоскопия РАН. – 1998, – N8. – С.68-76.
Батраков Д.О. Будко Н.В., Жук Н.П. Интерпретация данных зондирования слоистых структур на основе решения обратной задачи рассеяния электромагнитных волн. Журнал технической физики. – 1994. – Т.64, № 1. – С. 152-161.
Батраков Д.О., Тарасов М.М. Алгоритм решения обратных задач рассеяния на основе принципа максимума Понтрягина. Радиотехника и электроника РАН. – 1999. – Т.44, №2. – С.137-142.
Батраков Д.О. Использование прямых методов теории оптими-зации при радиоволновом контроле неоднородных диэлектриков. / Д.О. Батраков, М.М. Тарасов// Дефектоскопия РАН. – 1997. – №11. – С.83-89.
Батраков Д.О. Обработка импульсных сигналов при толщинометрии биологических тканей и неразрушающем контоле / Д.О. Батраков // Вісник Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна. Серія «Радіофізика та електроніка» – Х. : ХНУ, 2016, вип. 25. – С. 48-52.
Батраков Д.О. Определение толщин слоев дорожной одежды методом георадиолокационного зондирования / Д.О. Батраков, А.Г. Батракова, Д.В. Головин, О.В. Кравченко, Г.П. Почанин // Физические основы приборостроения. – 2014. – Том 3, №2. – С. 46-57.
Batrakov D.O. Hilbert transform application to the impulse signal processing / D.O. Batrakov, A.G. Batrakova , D.V. Golovin, A.A. Simachev // «UWBUSIS’2010» : 5th International Conference on Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals, 6-10 September, 2010, Sevastopol, Ukraine : Proceedings. – Sevastopol, 2010. – Р. 113–115.
Пат. 81296 Україна, (51) МПК E01C 23/00, G01R 29/08 (2006.01) Спосіб виявлення та визначення місць знаходження у тому числі і підповерхневих тріщин в асфальтобетонному покритті / Батракова А.Г., Батраков Д.О., Почанін Г.П.; заявник та патентоутримувач Батракова А.Г., Батраков Д.О., Почанін Г.П.. – u201300256; заявл. 08.01.2013; опубл. 25.06.2013, Бюл. № 12/2013.
Cao Y. Pavement Evaluation using Ground Penetrating Radar : Final Report, March, 2008 / Y. Cao, B.B. Guzina, J.F. Labuz. – Minnesota : Department of Civil Engineering, University of Minnesota. – 2010.–102 р.
Пат. 113916 Україна, (51) МПК E01C 23/00, G01R 29/08 (2006.01) Спосіб виявлення підповерхневих тріщин у асфальтобетонному покритті дороги під час руху діагностичної лабораторії в транспортному потоці / Батраков Д.О., Урдзік С.М., Почанін Г.П., Батракова А. Г.; заявник та патентоутримувач Батраков Д.О., Урдзік С.М., Почанін Г.П., Батракова А. Г. – а201511191; заявл. 13.11.2015; опубл. 27.03.2017, Бюл. № 6/2017.
Борн М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф. // М. : Наука. – 1973. – 720 с.
Pochanin, G. P.; Masalov, S. A.; Ruban, V. P.; Kholod, P. V.; Batrakov, D. O.; Batrakova, A. G.; Urdzik, S. N.; Pochanin, O. G., Advances in Short Range Distance and Permittivity Ground Penetrating Radar Measurements for Road Surface Surveying, in: Advanced Ultrawideband Radar: Signals, Targets and Applications. CRC Press - Taylor & Francis Group, London, 2016. 20-65. ISBN 9781466586574.
Published
2018-01-31
Cited
How to Cite
Батраков, Д. О., Белошенко, К. С., Батракова, А. Г., & Антюфеева, М. С. (2018). The use of GPR polarization parameters for the control of plane-layered media condition. Visnyk of V.N. Karazin Kharkiv National University, Series “Radio Physics and Electronics”, (26), 10-16. Retrieved from https://periodicals.karazin.ua/radiophysics/article/view/10171
Section
Original Article
