Электродинамическое моделирование подповерхностных сред, зондируемых сверхширокополосными сигналами

СОДЕРЖАНИЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ПАРАМЕТРОВ ПЛОСКОСЛОИСТЫХ СРЕД С ПОМОЩЬЮ РАДАРОВ ПОДПОВЕРХНОСТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
1.1 Введение
1.2 Эвристические подходы диагностики плоскослоистых сред.
1.2.1 Метод средней точки
1.2.2. Метод поверхностного отражения
1.2.3. Алгоритм инверсии при последовательном демонтаже слоев.
1.3. Алгоритмы диагностики на основе электродинамического моделирования
1.3.1 Электромагнитная инверсия
1.3.2. Алгоритм на основе метода вычислительной диагностики разложения по плоским волнам
1.3.3. Алгоритм на основе метода вычислительной диагностики виртуального источника.
1.3.4. Алгоритм на основе метода вычислительной диагностики дипольной аппроксимаци
Выводы.
2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ РЕКОНСТРУКЦИИ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЛОСКОСЛОИСТЫХ СРЕД, ЗОНДИРУЕМЫХ СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫМИ КОРОТКОИМПУЛЬСНЫМИ СИГНАЛАМИ
2.1. Электродинамические основы реконструкции электрофизических и геометрических параметров диэлектрических объектов. Выбор модели дорожных покрытий
2.2. Метод вычислительной диагностики
2.3. Решение прямой задачи при использовании метода вычислительной диагностики.
2.4. О методах глобальной оптимизации
2.5. Метод вычислительной диаыюстики разложение по плоским волнам
2.5.1. Определение пространственновременной и пространственночастотной
векторной импульсной характеристик антенны
2.5.2. Импульсная и передаточная характеристики приймопередающей антенны и радиочастотного тракта РПЗ
2.5.3. Представление поля антенны в виде разложения по плоским волнам и связь с векторной импульсной характеристикой антенны
2.5.4. Формализация задачи зондирования слоистой среды.
2.5.5. К аппроксимации непрерывного спектра волн, рассеянных средой
2.2.6. Моделирование поля излучения конечным числом плоских Е и Нволн
2.5.7. Моделирование сигнатуры плоскослоистой среды, зондируемой СШП Т , рупорной антенной метод КРВО и разложение по плоским волнам.
2.6 Метод вычислительной диагностики виртуальный источник
2.6.1 Моделирование Трупорной антенны РПЗ на основе метода виртуального источника.
2.6.2. Представление ЭМ поля излучения одиночного ЭЭД ЭМД по плоским Е и Ыволнам
2.6.3. Определение отраженного ЭМ ноля при возбуждении плоскослоистой среды нолем горизонтального ЭЭД на основе представления в виде плоских Е и Н волн.
2.6.4. Моделирование молей излучения и рассеяния ЭЭД, расположенного над слоистой среды
2.6.5. Восстановление параметров плоскослоистых сред при моделировании методом КРВО
Выводы.
3. АЛГОРИТМЫ ГЛОБАЛЬНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ФУНКЦИОНАЛА СРАВНЕНИЯ В МЕТОДЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ.
3.1. Генетический алгоритм.
3.1.1 Описание алгоритма.
3.1.2. Модификации генетического алгоритма
3.1.3. Пример оптимизации нсвыпуклой функции
3.2. Алгоритм роя пчел
3.2.1. Описание алгоритма.
3.2.2. Пример минимизации функции с одним экстремумом.
3.2.3. Пример оптимизации нсвыпуклой функции
3.3. К сравнению метода пчел и ГА1И
3.4. Тестирование алгоритмов глобальной оптимизации на примере восстановления геометрических и электрофизических параметров плоскослоистой среды.
3.4.1. Восстановление параметров трехслойной плоскослоистой среды.
3.4.2. Восстановление параметров четырехслойной плоскослоистой среды.
Выводы.
4. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МНОГОКАНАЛЬНОГО РАДАРА ПОДПОВЕРХНОСТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ.
4.1. Структура комплекса прикладных программ i
4.2. Основные операции, реализованные в программе i.
4.3. Некоторые особенности реализации программы i.
4.3.1. Реализация операций отменить и вернуть
4.3.2. Хранение настроек программы.
4.3.3. Реализация генетического алгоритма
4.4. Описание программы i.
4.4.1. Главное окно программы i.
4.4.2. Вычитание фоновых отражений.
4.4.3. Формирование радиоизображений.
4.4.4. Просмотр трехмерных радиоизображений
Выводы.
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЛОСКОСЛОИСТЫХ СРЕД С ПОМОЩЬЮ МНОГОКАНАЛЬНОГО РАДАРА ПОДПОВЕРХНОСТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ С СШП КОРОТКОИМПУЛЬСНЫМ СИГНАЛОМ.
5.1. Описание многоканальных радаров подповерхностного зондирования с СШП коротконмпульсным сигналом.
5.1.1. Принцип действия многоканальных РПЗ.
5.2 Устройство многоканального РПЗ
5.3. Процедуры калибровки тракта и измерение параметров приемопередающей антенны
5.3.1. Условия проведения эксперимента.
5.3.2. Процедуры калибровки
5.4. Результаты экспериментального восстановления параметров плоскослоистой среды
Выводы.
Заключение.
Список используемых источников