LTD-2600型智能化探地雷达

我单位专注耕耘超宽带雷达技术领域三十年，继LT-1、LTD-3、LTD-10、LTD-2100/2200、LTD-X1/X2通用雷达之后，新研制成功LTD-2600新型智能化探地雷达系统。该系统由基于Android系统开发的雷达主机、无缝兼容新型高重频天线系列，具备功能强大的采集和事后处理软件组成，可广泛应用于工程检测和地质勘察等领域。

一、           基本原理

LTD探地雷达由一体化主机、天线及相关配件组成（图1）。针对探地雷达所用的高频电磁脉冲而言，通常工程检测和勘探中所遇到的介质都是以位移电流为主的低损耗介质。在这类介质中，反射系数和波速主要取决于介质的介电常数ε，空气的相对介电常数为1，较小；水的相对介电常数为81，较大。雷达工作时，向地下介质发射高频电磁脉冲（几十兆赫至上千兆赫），电磁脉冲遇到不同电性介质的分界面时即产生反射或散射，探地雷达接收并记录这些信号，再通过进一步的信号处理和解释即可了解地下介质的情况（图2）。

一、           主要特点

1、产品优势

1)      以军工技术和充足的资金支持作后盾，潜心超宽带雷达技术研究三十余年，LTD系列产品紧跟国外同类领先技术的发展方向，技术水平处于国内领先地位，承担项目和研制产品先后获国*级和省部级科技进步奖等多项奖励；

2)      与国外领先产品性能相当，部分指标独具特色，性价比大大高于进口产品；

3)      采集和后处理软件采用全中文界面，操作简单，易学易用；

4)      以雄厚的技术实力做后盾，承诺及时快捷提供仪器维修和技术支持：硬件质保一年，软件十年内免费升级，终生提供探地雷达技术支持。

 2、性能特点

1)      Android智能操作系统

2)      全中文操作界面；

3)      10.4寸大屏显示；

4)      支持128G大容量SD卡；

5)      全金属外壳，坚固耐用；

6)      高亮按键背景灯；

7)      支持高扫描速度和高扫描点数，提高探测速度同时，保证采样精度；

8)      小时间采样间隔可达到5ps，满足面层测厚精度要求；

9)      独立式多通道设计，保证每通道采集的速度和精度满足公路检测需求；

10)  新型天线的探测速度提高一倍，信噪比指标提高30%，结构设计更加实用、美观；

11)  第三代综合控制电缆，轻便耐用；

12)  现场具备连续、点测或测距轮控制等测量方式，实时二维图像显示；

13)  事后处理软件提供数据处理、目标判读、统计等功能，可实现二维或三维成像显示；

14)  随仪器为用户提供仪器操作和数据处理解释的多媒体演示和典型工程探测图谱，提供从理论到检测、从室内到野外的全方位培训，使用户很快成为行家里手。

二、           技术指标

1、探地雷达主机的技术指标

1)   兼容性：兼容LTD全系列地面屏蔽天线、空气耦合喇叭天线等全系列天线；

2)   连续工作时间：≥4小时；

3)   体积：340×268×70 mm；

4)   主机重量：3.5kg；

5)   内置锂电池供电，DC+10.8V；

6)   AD位数：16位；

7)   扫描速率：1～1024Hz连续可选；

8)   记录道长度：128/256/512/1024/2048/4096/8192可调；

9)   动态范围：-7dB～160dB；

10) 实时软件处理功能：滤波、放大、道间平均、去背景处理；

11) 测量方式：逐点测量、距离触发测量、连续测量可选；

12) 显示方式：伪彩图、堆积波形或灰度图可选；

13) 工作温度：-10～+50℃；

14) 储存温度：-20～+60℃；

15) 湿热条件：+30℃，90％。

2、探地雷达配套天线的种类及技术指标

LTD探地雷达天线有地面耦合屏蔽型、空气耦合喇叭型和非屏蔽型（平板式）等三种类型：

1)      屏蔽型天线主要用于中等深度和浅表层目标探测（公路面积层厚度检测、地下管线查找、路基缺陷探测等），有GC100MHz、GC270MHz、GC400MHz、GC900MHz、GC1500 MHz等五种型号；

2)      喇叭形天线主要用于公路面基层厚度快速检测，有AL1000MHz、AL1500MHz、AL2000MHz和AL2500MHz四种型号；

3)      平板天线主要用于野外深层目标探测（公路施工前的地质勘察、隧道超前预报、冻土层探测等领域），有HP50MHz、HP100MHz、HP200MHz等三种型号。

表1  LTD探地雷达主机和配套天线指标

说明：

1)   收发天线系统的频率越低，其探测深度越深，但分辨率越低；频率越高，对目标的分辨能力越高，但探测深度较浅。用户可根据需要，选择一套或多套收发天线配置；

2)   各种收发天线系统的探测深度随土壤环境的不同而有所变化；

3)   所有天线均可在连续、人工点测或测距轮控制方式下工作。

3、LTD探地雷达软件功能介绍

（1）采集软件LTDSample2600的功能：

? 采集软件实现雷达数据的采集、存储、回放和现场的简单判读等功能；

? 在易上手的Android系统界面下工作，中文菜单，参数调节“手指之间，随心所致”；

? 可动态调试单道雷达波形参数：天线频率、信号位置、时窗、扫描速度、采样点数、时变增益、道间隔、采集方式等雷达参数；

? 现场可实现连续探测（时间控制）、测距轮控制（距离控制）或人工点测（人为设置道间距）方式的实时数据采集，并可以伪彩色、灰度或单道波形的形式连续显示。

（2）事后数据处理分析软件IDSP6.0的功能

? IDSP6.0具备雷达数据整理、处理、分析、智能判读、统计、成果输出等功能；

? 在windows界面下工作，中文菜单，符合国内相关行业规范要求，下拉式菜单和图标具实时提示功能，操作简单易懂；

? 支持快捷操作，省心省力易用；

? 文件头信息完善，数据整理功能；

? 文件合并与切分；

? 垂直和水平方向上的任意道编辑；

? 振幅增益自动或人工处理；

? 滤波去噪；

? 奇异性分析（小波分析）；

? 反褶积（提高垂向分辨率）；

? 希尔伯特变换（相位和幅度估计）；

? 公路层位追踪和层厚自动计算；

? 地质病害判读、标识及统计功能；

? 工程评价报表生成及打印；

? 雷达数据剖面修饰（包括添加标记、说明、标题等）；

? 处理后剖面的编辑、成图、输出和打印。

设备图片及应用实例典型：

应用范围

随时域电磁场理论和相关电子技术的不断发展，探地雷达的应用从最初的对弱衰减介质冰层的厚度探测，发展到工程检测和地质勘察领域，其应用范围已遍及城市建设、交通、水利、环保、考古、农田、公安和国防等部门。LTD系列探地雷达的多项关键技术处于国内领先水平，现已广泛应用于：

(1)军事部门：构筑工事前的地质勘察和地下工事探测、地下未爆弹药和埋藏军械的查找金属或非金属埋设物（例如地下管道、电缆线等）；

(2)交通部门：公路施工质量（包括面基层厚度和存在隐患）和运营情况，铁路路基隐患等目标的连续无损检测；

(3)地质勘探部门：岩层、空洞、断层、地质结构、地下水以及地下矿藏等目标的查找和描述；

(4)建设部门：隧道衬砌质量、桥梁结构和存在病害、建筑物内的钢筋分布探测、挖孔桩桩底地质病害探测；

(5)水利部门：江、河、湖泊的大坝存在隐患检测、床面测绘及水下目标探测；

(6)市政部门：金属或非金属地下管线位置和走向探测、地下塌陷的预警探测；

(7)考古部门：古墓和古遗址探测。

另外，最近有用户将探地雷达尝试用于公路沥青密实度和含水量估测、地下管道泄漏探测、大直径桩基和波纹管密实度探测，并取得了一定的效果。