探地雷达的时域仿真方法研究

探地雷达(GPR)是近些年来比较流行的一种工程和地球物理探测方法。利用数值模型来模拟复杂的地下电磁特性模型是探地雷达理论研究的主要内容之一。论文利用复坐标延伸变量和递归卷积技术的完全匹配层吸收边界条件,构造了模拟基于表面反射GPR模型和垂直探测雷达(VRP)模型的高阶时域有限差分方法(FDTD);并对该方法的稳定性条件进行了理论和数值实例的分析。根据典型探地雷达模型仿真的正演剖面图,可观察到电磁波在地下分层介质中的传播规律,以及电特性参数对电磁波传播的影响。     

探地雷达实验教学方法研究

探地雷达方法是工程与环境地球物理学的重要教学内容之一。为了提高实验教学质量、完善实验教学手段,在实验室内建设了大型实验砂槽,开展地下管线探测、地下结构物探测以及隧道衬砌质量检测模拟实验。实验中引导学生灵活运用学到的理论知识,达到理论联系实际的实验教学目的,拉近了理论教学与实际生产间的距离,训练了学生解决实际工程问题的能力,为学生今后开展探地雷达探测工作打下了基础。     

探地雷达在隧道衬砌质量检测中的应用

本文介绍了探地雷达作为一种新的检测方法在隧道衬砌质量检测中的应用,阐述了探地雷达的工作原理和方法,并对在隧道衬砌中常见的缺陷雷达图像进行了分析和解释.作为一种快速、高效、分辨率高、无损坏的检测方法,探地雷达是比较理想的检测方法.     

隧道壁后空洞检测的探地雷达试验

探地雷达方法是检测隧道衬砌空洞的有效方法之一.通过模型试验,分别利用1.0 GHz和0.5 GHz探地雷达天线,对衬砌内部空洞、二衬与初衬脱空、衬砌背后空洞等工况进行探测,并对雷达图像进行处理分析.试验结果表明:1.0 GHz天线的穿透能力有限,0.5 GHz天线对各类空洞都表现出良好的探测能力,衬砌内部空洞的反射回波...     

CST微波工作室在高增益平面反射阵天线实验教学中的应用

在天线理论与技术课程教学中，天线的基本概念和工作原理较为复杂抽象，且天线的实验验证及性能测试依赖价格昂贵的微波测试仪器及微波暗室等条件，尤其是高增益天线由于其电尺寸较大、仿真难度也较大。针对课程现存的这些教学难点，介绍了CST微波工作室在高增益天线设计实验教学中的应用。以一个24 GHz高增益反射阵天线为教学案例，通过软件的应用使学生掌握天线手动建模、VB宏语言自动化建模、2D/3D天线方向图查看、天线辐射效率计算等教学内容。同理论教学相比，基于CST微波工作室的实验教学环节可有效地将天线设计过程形象化、案例化，使得“天线理论与技术”课程教学更具说服力，提高课程的教学效果和专业水平。     

以工程问题为导向的“雷达原理”教学实践创新改革

“雷达原理”课程是一门电子信息类专业方向的选修课程,同时也是为国防事业所需专业技术人才培养提供理论技术基础的重要课程。针对“雷达原理”课程中存在的学生主动参与度不高、实践能力缺乏等问题,从教学目标、内容、方法和评价等方面进行改革,同时突出了专业课程思政教学的重要性。增加了船用导航雷达教学演示环节;突出了以“教师为主导,学生为主体”的雷达实验教学环节。在雷达实验教学环节中,通过“雷达目标角度测量”典型实验案例创新设计,以实际工程需求为导向,以学生发展为中心,培养学生具备独立自主进行天线阵列布局设计、仿真和实际测试验证的能力。对“雷达原理”课程改革效果进行了总结,该教学创新改革在以工程应用为背景的课程中具有一定的推广价值。     

虚拟仿真实验在大型贵重设备教学中的应用

由于高校用于教学实验的大型贵重设备存在设备数量少、耗材贵、运行成本高等问题,很难达到每一个学生都能亲自操作的需求,在多数情况下只能通过演示实验进行了解,造成学生学习兴趣低下、学习效果不佳等后果。本文以探地雷达的虚拟仿真实验为例,介绍虚拟仿真实验技术的应用和方案设计,为高校的大型贵重设备实验教学提供了一种切实可行的辅助方法。     

地质雷达检测技术在钱塘江古海塘工程中的应用

结合钱塘江古海塘工程实例,通过两种探地雷达的现场探测,以及对检测过程和结果的详细阐释,介绍了地质雷达探测技术在水利工程的古海塘隐患探测中的应用。地质雷达检测结果未发现严重隐患,海塘目前整体稳定,测试结果为古海塘典型区段结构的检测与评估提供了重要依据。     

利用结构稀疏性的超宽带探地雷达检测成像算法

针对目前压缩感知(compressive sensing,CS)算法应用在超宽带探地雷达(ground penetrating radar,GPR)高分辨率检测成像过程中,传统稀疏字典的设计以及匹配追踪算法存在精确度不足的问题,提出块稀疏正交匹配追踪(block sparse orthogonal matching pursuit,BSOMP)算法,并引入地埋异质体检测成像研究。根据目标检测体在离散化后网格点之间反射回波具有相关性,以实际情况为基础创建稀疏字典,最终实验结果表明BSOMP能够实现对均匀介质探测体的精确成像。     

人工智能在即时反馈教学中的一种应用

反馈式教学能有效地提高教学的效果,考试作为常用的反馈手段具有一定的时间延迟性,教师无法即时地做出调整以达到预期的教学效果。如何找到一种有效的即时反馈方法成为教学工作者研究的内容。深度学习技术近年来得到了大力的发展。文章中介绍了将人工智能技术应用于即时反馈教学中的一种方法,通过摄像头成像,统计分析学生的听课效果,即时显示学生认真听课人数的比例,供教师即时地掌握课堂听课状况,为行为提供参考。对比实验的结果表明,该方法能在不增加附加教学成本的同时,有效地提升课堂的教学质量。