RIS雷達(dá)天線調(diào)試常見問題與對策探討

朱晴 彭知飛 南京長江電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司

前言：我國的一些地下工程建設(shè)活動中，經(jīng)常需要對地下的一些埋設(shè)物、隱蔽物等結(jié)構(gòu)、分布情況等進(jìn)行檢測和研究。一些古建筑、軍事掩埋危險地帶等不宜進(jìn)行大面積挖掘的地區(qū)要對其進(jìn)行探測工作，就需要借助RIS雷達(dá)這種無損探測設(shè)備才能進(jìn)行。應(yīng)用RIS雷達(dá)可大幅度的提升工作人員的工作效率，減少工作人員的工作強(qiáng)度，也能及時準(zhǔn)確的掌握探測目標(biāo)的詳細(xì)情況，并針對RIS雷達(dá)提供的數(shù)據(jù)和圖片制定后續(xù)的工作計(jì)劃。同時不會對探測對象造成損害。RIS雷達(dá)為我國的探測工作提供了有力的技術(shù)支持。

1 RIS雷達(dá)概況

RIS雷達(dá)由主機(jī)、天線、系統(tǒng)軟件三大部分構(gòu)成。RIS雷達(dá)的主機(jī)分為單通道和雙通道兩大類。且可以對主機(jī)進(jìn)行升級，主機(jī)上擁有多個控制單元，兼容性高，可以兼容該產(chǎn)品的所有天線，可以有效的節(jié)約成本。同時RIS雷達(dá)還具備很多的優(yōu)點(diǎn)。如報警功能，可以顯示電量、溫度、線路連接情況。方便技術(shù)人員進(jìn)行合理操作和維修。RIS雷達(dá)還可以與GPS、USB等設(shè)備直接連接，方便信息的傳輸和存儲，定位更加精準(zhǔn)。RIS雷達(dá)天線非常齊全，包括各種天線陣，適合多種地質(zhì)、地形的不同探測需求。RIS雷達(dá)天線在靈敏度、分辨率、穩(wěn)定性方面都具備較高的水準(zhǔn)。屏蔽性能優(yōu)良，信號發(fā)射速率極高。RIS雷達(dá)是目前世界上在體積和重量上最具優(yōu)勢的雷達(dá)。并且可以在極其惡劣的環(huán)境下正常工作。RIS雷達(dá)軟件系統(tǒng)包括現(xiàn)場采集和分析軟件、數(shù)據(jù)繪圖與分層分析軟件、立體結(jié)構(gòu)綜合分析軟件、自動巖性分類軟件和科學(xué)信號軟件。這些系統(tǒng)可以有效的對市政管線探測、建筑檢測、公路檢測、隧道檢測、鐵路檢測、考古及地質(zhì)探測等工作進(jìn)行評估，提供精確可靠的數(shù)據(jù)和圖像。

2 RIS雷達(dá)天線調(diào)試常見問題

2.1 RIS雷達(dá)天線頻率復(fù)雜不易調(diào)試

RIS雷達(dá)天線陣在使用初期，如果不能對各個頻率進(jìn)行精準(zhǔn)的調(diào)試極易導(dǎo)致雷達(dá)信號錯亂，誤導(dǎo)技術(shù)人員進(jìn)行錯誤操作，降低測試的精準(zhǔn)性。RIS雷達(dá)天線頻率特別的繁雜，有高、中、低三種頻率。不同頻率的波長、衰減度、分辨率、探測深度等也各有不同。一些排列的技術(shù)一直在不斷的變化，使技術(shù)人員難于掌握。如果不能精確的計(jì)算出天線陣的排列公式和調(diào)試角度，就很難讓RIS雷達(dá)設(shè)備正常運(yùn)行。下圖1為不同頻率的RIS雷達(dá)天線和天線陣。

圖1 RIS雷達(dá)天線及天線陣

2.2 RIS雷達(dá)單通道配置升級技術(shù)不能靈活掌握

RIS雷達(dá)分為單通道配置和雙通道配置。當(dāng)單通道配置不能滿足更高層次的作業(yè)要求時，可以通過一定的技術(shù)手段使之升級為雙通道配置。但是升級的技術(shù)手段非常的繁瑣。天線種類的選擇和調(diào)試的技術(shù)都會影響RIS雷達(dá)的最終使用效果。天線不同，則適用的探測范圍也不同。有些天線適合執(zhí)行探測深度淺、分辨率高的工作，如縫隙、管道、鋼筋等的分布情況；有些適合深度探測作業(yè)，如地質(zhì)、考古、鐵路等探測活動。如果不能靈活的掌握這一技術(shù)手段，RIS雷達(dá)根本沒有能力完成更深層的探測任務(wù)。只能完成單一的某種作業(yè)，限制了其獲得更多的使用功能，也為使用的企業(yè)造成了資源的閑置和成本的浪費(fèi)。不利于探測工作的有序進(jìn)行和平穩(wěn)發(fā)展。

2.3 RIS雷達(dá)天線陣調(diào)時不能準(zhǔn)確把握

在對RIS雷達(dá)天線陣進(jìn)行調(diào)試工作時，最難也是最為復(fù)雜的工作是調(diào)整傾斜基準(zhǔn)的各個角度。在調(diào)整的過程中受各種人為因素和技術(shù)的影響容易產(chǎn)生較高的誤差，對頻率、程序等的波動和運(yùn)行容易把握不準(zhǔn)確，這樣會導(dǎo)致設(shè)備在進(jìn)行對地檢測時無法準(zhǔn)確的反饋數(shù)據(jù)。

3 RIS雷達(dá)天線調(diào)試的對策

3.1 調(diào)試人員對設(shè)備進(jìn)行有序排列

針對RIS雷達(dá)天線頻率繁雜不易進(jìn)行各頻率調(diào)試的應(yīng)對措施，可以采取讓安裝調(diào)試人員將天線按相同頻率和不同頻率進(jìn)行列陣排列，并對地下情況進(jìn)行探測。及時調(diào)整頻率，直到能夠使設(shè)備達(dá)到最優(yōu)的使用性能。調(diào)試完畢可以進(jìn)行針對性的檢測，驗(yàn)證其精準(zhǔn)性。

3.2 提高雷達(dá)檢測質(zhì)量

首先，在對RIS雷達(dá)進(jìn)行升級時，操作人員要針對具體的工作內(nèi)容和工作要求，對天線型號進(jìn)行合理的選擇。從而實(shí)現(xiàn)雷達(dá)的升級任務(wù)。提高其檢測的范圍了質(zhì)量。一般天線的波長短、頻率高，分辨率也高，但探測深度較淺；反之波長大、衰減率慢、分辨率低，探測的深度更大。天線的中心頻率可以通過固定的公式計(jì)算得出。根據(jù)被測物體的成分、特征、深度等可以用公式推斷出頻率更加適合的天線。其次，在進(jìn)行探測活動時，合理選擇探測深度。如果選擇的過深，會使設(shè)備的分辨率降低，選擇過淺會容易丟失重要的數(shù)據(jù)。一般選在目標(biāo)深度的1.5倍最為合理。第三，在雷達(dá)進(jìn)行作業(yè)前，應(yīng)進(jìn)行測線設(shè)計(jì)，合理布置優(yōu)化、雷達(dá)測線也可以提高雷達(dá)的檢測質(zhì)量。合理的進(jìn)行測線設(shè)計(jì)可以減少設(shè)備的干擾并提供準(zhǔn)確的分析圖譜。雷達(dá)探測信號容易受到介質(zhì)的導(dǎo)電率影響。因此，在進(jìn)行實(shí)地測量時應(yīng)盡量避開高導(dǎo)電率的介質(zhì)的干擾。

3.3 運(yùn)用專業(yè)儀器降低誤差

在對RIS雷達(dá)天線陣進(jìn)行調(diào)試時，為了防止雷達(dá)垂直分辨率和水平分辨率產(chǎn)生誤差，可以借助一些精密的儀器輔助進(jìn)行調(diào)試工作。如可利用經(jīng)緯儀和重錘吊線的方式保證調(diào)試角度的準(zhǔn)確性，降低設(shè)備與地面之間的縱向角度誤差。也可以利用水準(zhǔn)器和水平儀等設(shè)備調(diào)整水平誤差。最后利用傳感器進(jìn)一步調(diào)整精確的角度值。

結(jié)語：綜上所述，RIS雷達(dá)具有頻率高、探測性能強(qiáng)大、使用方便、操作靈活等多方面的優(yōu)點(diǎn)。且在我國的探地工作中發(fā)揮了巨大的作用。熟練掌握RIS雷達(dá)天線陣調(diào)試技術(shù)，可以使，RIS雷達(dá)適用于更多地形、更高層次的要求。因此，技術(shù)人員要了解RIS雷達(dá)天線的參數(shù)和性能，對天線、主機(jī)、系統(tǒng)進(jìn)行合理的配置。讓RIS雷達(dá)在實(shí)際工作中發(fā)揮最大的貢獻(xiàn)。