基于可控强散射目标的地基SAR监测精度验证与分析

地基SAR(synthetic aperture radar)能够对监测区域实现高精度的连续形变监测,在矿山安全生产和滑坡地质灾害救援领域中具有重要意义。为研究其形变监测能力与精度,采用一套高精度可控强散射目标角反射器标定装置作为验证目标,布设在某金属露天矿的远距离真实边坡上,控制装置上的雷达角反射器完成毫米级的高精度位移;整个位移过程采用中国安全生产科学研究院自研的S-SAR边坡雷达监测系统进行监测,通过雷达形变监测结果与高精度装置结果进行分析比对。实验结果表明,在金属露天矿的远距离监测场景下,S-SAR边坡雷达监测系统获取的位移变形趋势与实际监测目标位移趋势吻合,误差均值在0.1 mm之内,有效验证了该系统用于边坡形变监测的可行性以及亚毫米级的监测精度。

地基SAR用于矿山应急救援地表沉陷监测研究

为了验证地基SAR技术在地表监测中的适用性及准确性,基于地基SAR沉降监测原理,对青海柴达尔煤矿的监测区域设计变形监测方案。本文选取该研究区域2021年8月20日至9月13日监测数据,首次将地基SAR应用于柴达尔煤矿透水事故的地表沉陷监测中,对获取的异常区域与现场实际情况进行分析对比。研究结果表明:地基SAR可有效地监测矿区地表异常变形,进一步拓宽地基合成孔径雷达的应用范围。

边坡变形监测中地基真实孔径雷达成像目标斜距校正研究

为校正边坡变形监测中地基真实孔径雷达成像目标斜距,应用地基真实孔径边坡雷达(Slop-Real Aperture Radar,S-RAR)系统确立雷达空间坐标系,并通过空间定位误差仿真实验定量分析斜距、水平角度、俯仰角度误差参量上限,明确一维距离信息R_(m)、成像目标斜距R、雷达时延等效距离R_(d)3者关系,提出基于平坦坡面的地基真实孔径雷达成像目标斜距校正方法,建立雷达时延等效距离拟合函数模型,对地基真实孔径雷达成像目标进行斜距校正。研究结果表明:雷达时延等效距离拟合函数模型可为边坡空间内稳定主散射体成像目标精确定位提供准确斜距信息,通过三维点云数据拟合结果与雷达一维距离信息比对分析,验证本文方法的准确性。