SIR-20 Radar console (GSSI)
GSSI探地雷达3000型
400MHZ屏蔽天线
4、国外其它系列探地雷达系统
SPR scan radar system(ERA Technology,U.K.)
Seeker SPR 探地雷达系统 其前身是英国ERA航空电子 工程公司开发研制，能探测 非金属塑胶地雷。现由美国
LTD系列探地雷达（中国电波传播研究所）
主频为900MHz高频天线
中科院电子所探地雷达系统
深层探地雷达 ：突破了高功率脉冲产生技术、 射频前端增益控制技术、低频宽带天线小型化 设计等关键技术，研制出低频深层探地雷达工 程样机，天线中心频率包括100MHz、50MHz 和25MHz等，与国外多个同类产品相比，该样 机发射机与接收机之间没有同步电缆，接收机 通过USB接口与笔记本电脑进行数据传输（也 可以通过WiFi或蓝牙方式传输数据），而且接 收机功耗低，直接用笔记本电脑的USB接口供 电，使用方便 。
1930～1950：极地探险发现冰的电磁波‘透明性’；
美国人Amory Waite 开发无线电回波测深技术用于南极
冰川厚度测量。
1950～1960：极地冰川探测、冰川冻土研究； 煤及岩盐矿等介质的探测。 1970年代初期：Apollo登月计划，美、加两国联合
运用安装在月球轨道飞行器上的脉冲雷达探测对月表结 果进行探测研究。
反 射 剖 面 法 探 测 工 作 方 式
反射剖面法
探地雷达数据采集方式
1.反射剖面法
横穿两隧道顶部的探地雷达剖面
探测古河道的探地雷达剖面
2.共中心点(CMP) 或宽角反射折射法(WARR)
采用共中心点（CMP） 法进行速度测量的过程
A CMP Radar record
3.透射法
连续测量与离散测量 连续采样概念
US: Pat. 7,170,449 Norwegian Patent: NO 0,316,658. EU: Appl. No. 0375676.8 (approved)
GeoScope MKIV Step-frequency Radar
Step-frequency technology（频率步进式技术） 在频率域采集数据，信号穿透深度与分辨率达到最佳组合 Excellent Signal to Noise Ratio 在更大的深度获得更高分辨率成像 Flexible scan patterns and High scan rates 能够以车辆行驶速度进行道路检测，现场工作耗时较少 VX-Series antenna arrays (Air launched, 7.5cm spacing, uniform response) •高密度三维影像
Measurements:
ballast thickness base layers cables and pipes
Ballast
Bedrock
Railway Ballast Inspection
Airfield Inspection
Measurements: asphalt thickness
深度/时间关系: d1 = t1*v/2
(v
二维（2-D）概念
雷达剖面
x
t
三维（3-D）概念
数据体
（DATA CUBE）
y
x
t
3d-Radar Principle of Operation
GPS Reference Station (Optional)
GPR field survey with EKKO 100 system
PulseEKKO PRO
This next generation GPR is the most powerful and flexible commercial GPR system in the world!
探地雷达系统分类及功用
一、探地雷达的基本概念 二、发展历史及现状 三、方法特点及应用领域 四、电磁理论基础及雷达波场特征
一、 探地雷达的基本概念
电磁脉冲在地层介质中的旅行时间为 t 4z 2 x2 / v
雷达记录中波的旅行时间
是以纳秒（ns ）为单位，
；
1ns 10 9 s
雷达波速以米/纳秒（m/ns） 为单位。
Illustration of discrete and continuous measurement with equal spatial sampling interval. The two modes give equivalent results when ground response varies slowly with respect to the sampling interval.
探地雷达系统按使用天线的中心频率可分为： 高频雷达：200兆赫芝~2500兆赫芝 低频雷达：10兆赫芝~200兆赫芝
高频与低频雷达系统的功用不同 高频雷达主要用于检测 低频雷达主要用于勘探
为什么要配置多种中心频率的天线？
(GSSI )50MHz antenna housing units spaced 4.4m Apart and under tow by a tracked vehicle. Investigate groundwater and bedrock in an area of Discontinuous permafrost
频率步进式雷达系统 Single Transmitter / Dual Receiver 50MHz – 3050Mhz GPS / Total Station interface
VX-系列超宽带天线阵列
200 MHz - 3.0 GHz 9 - 41 通道, 75mm 间隔 0.9 – 3.3m 覆盖宽度 内置GPS 粗略定位
SUBECHO-350 (300MHz 机载)
SUBECHO-350 (300MHz ） 空气耦合天线
国内探地雷达介绍
LTD系列探地雷 达由中国电波 传播研究所自 主研发，系统 由LTD-2100探 地雷达主机、 GC900MHz、 GC400MHz屏蔽 天线、 AL1.5GHz车载 喇叭天线.
意大利IDS公司的RIS探地雷达系统
DETECTOR 数字化管线雷达
瑞典Radarteam公司Cobra Plug-in探地雷达系统
SUBECHO-150 (105MHz)
SUBECHO-70 (80MHz)
SUBECHO-40 (60MHz)
SUBECHO-150 (105MHz 机载)
SUBECHO-250 (500MHz)
1970～1980：GSSI, SSI等国际著名的探地雷达开发与
制造公司成立。 1980 以后… …
1. 加拿大Sensor & Software Inc. EKKO系列
Pulse EKKO IV radar system
GPR field survey with EKKO 100 system
base layers voids cables and pipes
Airfield pavement (subsidence cracking)
Airport Runway Inspection
Runway section @ 43 cm depth.
Concrete has been trenched
图1 探地雷达原理
关于这一方法的名称： ground-penetrating radar; ground-probing radar; Georadar; subsurface radar; surface penetrating radar; Impulse radar. 目前国际会议与刊物上常用： ground-penetrating radar (GPR); Georadar
Examples of continuous data acquisition at speed of 3.5km/h (top left fig.),7km/h(top right), 14km/h(bottom left), and 28km/h(bottom right) respectively.
GPR技术发展历史
1904，Hülsmeyer 提出采用电磁信号确定遥远地表的 金属物体的存在；
1910，德国人 G.leimbach & Löwy 以专利形式提出用 电磁波技术探测地下埋设体；
1926，Hülsenbeck 第一个采用脉冲电磁技术确定地
下埋设体的结构，他指出：介电系数的差异也同样会 产生反射；同时由于容易制造电磁辐射的定向源，故 有优于地震方法的长处。
VX-Series multi-channel antenna arrays
Mounting options and accessories Trailer mount
Vehicle front
Vehicle back
Application Areas
• 道路检测 • 铁路道渣层 • 机场跑道及滑道检测 • 路面设施检测(管道/电缆) • 考古调查 • 地雷,未知爆炸物 及犯罪证据调查
Point-like anomalies (?)
EKKO多通道地雷探测系统
LTD多通道公路检测探地雷达系统
三、方法特点及应用领域
探地雷达方法的基本特点
1、探地雷达与地震方法的相似之处:
探地雷达所采用的电磁波频率很高，雷达波在通常 的目标介质中传播时以位移电流为主，并满足波动方程。 因此，探地雷达方法与地震方法具有相似之处：二者均 采用脉冲源激发波场；雷达波与地震波在地下介质中传 播均满足波动方程；二者都是通过记录来自目标介质内 部物性（电性或弹性）分界面上的反射波或透射波来探 查介质体内部结构或确定目标体位置。由于雷达波与地 震波在运动学上的相似性，当探地雷达与地震勘探采用 相似的数据采集系统工作时，可‘借用’目前地震勘探中 已发展成熟的数据处理与显示技术来处理和显示探地雷 达数据。