استفسار مقارنة بين جهازين راداريين

Mohammed e

باحث فعال
10 أكتوبر 2021
18
23
3
السلام عليكم
اريد المقارنة بين جهاز noggin 100 Mhz و جهاز gssi 200 HS من ناحية عمق الاختراق ومن ناحية ال resoluion لكل منهم في حالة العمل في نفس البيئة
وشكرا
 
  • أعجبني
التفاعلات: السراب الأزرق
السلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته

أولا وقبل كل شئ نرحب بك أخي العزيز محمد في المنتدى بين إخوانك وأعتذر لك شخصيا على التأخير في الرد....
في الحقيقة سؤالك هذا يحتاج إلى كثير من التفصيل، لان تقنية HS (Hyper Stacks) (تقنية تكديس الإشارة المسجلة) إعتمدتها جميع الشركات العالمية مثل شركة MALA (HDR) أو شركة GSSI (HS) أو شركة Sensoft وهي بالمجمل تعتمد على إلغاء ضوضاء الخلفية أو الوسط لتستطيع وحدة الإستقبال قراءة الموجات المنعكسة في الأعماق والتي تكون سعتها تقارب سعة موجات التشويش أو الضوضاء...
المهم إجابة لسؤالك: في هذه الحالة نحن لانقارن بين جهازين لكن نقارن بين نجاعة مجسين فقط بترددين مختلفين، يستعملان نفس التقنية (HS) طبعا أنا أتحدث عن Noggin الاخير بمجس 100 Ultra وليس noggin 100 Mhz لان هذا الاخير لا يستعمل هذه التقنية....

لذلك وجب شرح هذه التقنية أولا وكيف تعمل لكن قبل هذا وجب أيضا وضع معلومات أساسية وضروية مسبقة لكي يسهل علينا فهم التقنية...

كما يعلم الجميع أن أجهزة الاختراق الأرضي تعتمد على المجسات أو الهوائيات عادة بتردد يترواح من 12.5 ميغاهرتز (تردد منخفض) إلى 1000 ميغاهرتز (ترددات عالية....)

وكما يعلم الكثير، أن المجسات ذات التردد المنخفض توفر عمق اختراق أكبر ولكن بدقة أقل بينما توفر الهوائيات أو المجسات عالية التردد دقة أكبر ولكن مع اختراق أقل، وبما أن هناك تطبيقات متعددة لأجهزة الاختراق الارضي لذلك فإن اختيار المجس يعتمد بالدرجة الاولى على العمق الذي تريده وأبعاد الشاذة التي تريد رؤيتها ولا يوجد مجس مثالي لكل التطبيقات طبعا، فإذا كنت تريد مسح خرسانة وتحتاج فقط إلى رؤية بعمق قدم أو قدمين، فأنت بحاجة إلى مجس عالي التردد، من ناحية أخرى إذا كنت تبحث عن طبقات جيولوجية على أعماق 20، 30، 40 مترًا أو أكثر مثلا، فستحتاج إلى هوائيات منخفضة التردد ربما 25 أو 50 ميغا هرتز في ظروف مثالية.

وهذه الصورة توضح مختلف التطبيقات الممكنة لمختلف المجسات:

im02.JPG


وأعتقد أن أي شخص استخدم أجهزة الاختراق الأرضي يعرف جيدا أنه لا يمكنه دوما رؤية الاجسام العميقة التي من المفترض أن تصل إليها مجسات أجهزة الاختراق الارضي إلا في بعض الاحيان والتي تكون فيها الظروف مثالية (أرض رملية جافة مثلا...)

هناك 3 عوامل رئيسية تتحكم في عمق الاختراق:

1- الموصلية الكهربائية للمادة : كلما زادت موصلية المادة أو الوسط كلما كان امتصاصها سريعا للإشارة الصادرة من وحدة الارسال وبالتالي تلاشي الموجة سريعا.
فلذلك يكون إنتقال الموجة أعمق في الاراضي ذات الموصلية الكهربائية المنخفضة، والعكس تماما في الاراضي ذات الموصلية المرتفعة والتي تمتص الموجة (طاقة الموجة الكهرومغناطيسية) سريعا مما يعيقها للوصول الى العمق الذي من المفترض أن تصل إليه في الظروف المثالية وهذا الفيديو يوضح هذه العملية:



لذلك نقول دائما أن الأراضي الطينية تعيق كل أجهزة الاختراق الارضي لان لها موصلية كهربائية عالية تحد من اختراق أو تغلغل الموجات عبرها، وأن الاراضي الترابية الأخرى ذات الموصلية الكهربائية المنخفضة تكون مثالية للعمل بهذه التقنية...

2- قوة إرسال GPR:
كلما زادت قوة وحدة الارسال كلما كان عمق الفحص أكبر، لكن المشكلة أن هناك لوائح دولية تمنع من تجاوز حدود معينة في طاقة وحدة الارسال تمنع المصنعيين من خرق هذه القواعد أو القوانين...

لذلك لا يستطيع أغلب مصنعي أجهزة الإختراق الأرضي صناعة أجهزة ديبول (ثنائية القطب)، لانك تحتاج طاقة كبيرة لإثارة أو حث مجساتها لتوليد موجات كهرومغناطيسية تستطيع إختراق الطبقات الأرضية.

لذا فإن فكرة زيادة عمق اختراق GPR عن طريق زيادة قوة المرسل لن تتوافق مع التنظيمات والقوانين الحالية...

وهذا ما دعى أغلي الشركات العالمية لخيار ثالث وهو التقليل من إِشارات التشويش الناتجة من الوسط خاصة الوسط الموصلي
3- إشارات التشويش (Noise):

لان إشارات التشويش العلوية (على السطح) الناتجة عن محطات الراديو ومحطات التليفزيون والهواتف المحمولة والاتصالات اللاسلكية عن طريق أجهزة الاتصال اللاسلكي والعديد من المصادر الأخرى قد تقدمت فيها الشركات كثيرا واستطاعت فعلا الوصول إلى نتائج جد مقبولة في إلغاء هذا التشويش بشكل كبير...

لكن المشكلة تبقى إشارات تشويش الوسط، حيث أن الإشارات المنعكسة التي يتم تسجيلها بواسطة وحدة الاستقبال تكون ضعيفة جدا بسبب تلاشي إِشاراة الإرسال قوتها بنفس قوة التشويش الأرضي لذلك يتم إلغاؤها كلية.

لذلك سعت أغلب الشركات العالمية المعروفة مثل MALA أو GSSI أو Sensfot إلى هذا الخيار وهو التقليل من تشويش الوسط حتى نتكمن من قراءة الإِشارات المنعكسة في الأعماق

im10.JPG

تقوم وحدة الاستقبال بتسجيل الموجات المنعكسة الأقوى من تشويش الوسط، تصبح الإشارات المنعكسة أضعف وأضعف بسبب تلاشي الإشارة المنعكسة في الأعماق ويتم إلغاؤها لان لها نفس قوة ضوضاء أو تشويش الوسط... (نفس سعة الموجات).

im13.JPG

يظهر الخط الأحمر عمق الإختراق بالرغم من وجود إشارات أسفل هذا الخط والتي لا نستطيع قراءتها بسبب أن هذه الموجات لها نفس سعة موجات تشويش الخلفية، وبالتالي فإن عمق الاختراق ليس عندما تنخفض إشارات GPR إلى الصفر، لكنه العمق الذي عنده تنخفض سعة إشارة GPR المنعكسة والموضحة هنا باللون الأزرق إلى نفس مستوى ضوضاء الخلفية الموضحة باللون الأصفر مما يعني أن عمق الاختراق سيزداد إذا تمكنا من تقليل أو خفض مستوى ضوضاء أو تشويش الأرضية، ونستطيع بعدها رؤية أجسام كانت محجوبة من طرف هذا التشويش

TmXHbCa.gif


وهذه هي الفكرة العامة التي سعت كل الشركات العالمية المذكورة سابقا لتحقيقها وهي التقليل من إشارات التشويش الأرضي لتحقيق عمق أكبر....
عن طريق تقنية تكديس الإشارة المسجلة HS (Hyper Stacks) :
إذن ماهي هذه التقنية وعلى ماذا تعتمد للتقليل من هذا التشويش؟

إن تكديس بيانات الإشارات المسجلة يعني أنه بدلاً من مجرد تسجيل بيانات إشارة واحدة في كل مرة يتم فيها تشغيل وحدة الإرسال، نقوم بتشغيل وحدة الإرسال عدة مرات فوق نقطة واحدة (عدة نقاط متقاربة جدا) في آن واحد ونقوم بقراءة جميع اليبانات وتديون متوسط القراءة.....

لذلك إذا قمنا بتخزين البيانات مرتين، فإننا نقوم بنتشغيل المرسل مرة واحدة ومن ثم نحفظ البيانات، وتشغيل المرسل مرة ثانية وحفظ البيانات وهكذا دواليك، وطبعا يمكن أن نقوم بنفس الشيء ثماني مرات بل أكثر تصل إلى عدة آلاف مرة!!!!! وبذلك كلما قمنا بتكديس بيانات الإشارة كلما قلت الضوضاء وكانت الإشارة أفضل وبالتالي يزيد عمق الاختراق....


Nk0v3RA.gif

يتبع...
 
التعديل الأخير:
السلام عليكم
لدي سؤال آخر لو تكرمت اخونا السراب
افكر في شراء جهاز راداري بانتنة صغيرة نسبيا في الحجم مثلا ٤٠٠ ميجا هرتز لاستخدامها للعمل من داخل السراديب والمغارات
حجم هذه الامتنان صغير ٣٠ سم في ٣٠ سم فهل يوجد مشكلة في هذا

وطبعا لأن المغر والسراديب تكون صغيرة في الطول والارتفاع فما هي أقل مسافة يمكن أن يقطعها الجهاز وتعطي نتائج مرضية اي ماهي اصغر profile يمكن عمله في اتجاه x مع أكبر عمق ممكن
 
  • أعجبني
التفاعلات: السراب الأزرق
السلام عليكم
لدي سؤال آخر لو تكرمت اخونا السراب
افكر في شراء جهاز راداري بانتنة صغيرة نسبيا في الحجم مثلا ٤٠٠ ميجا هرتز لاستخدامها للعمل من داخل السراديب والمغارات
حجم هذه الامتنان صغير ٣٠ سم في ٣٠ سم فهل يوجد مشكلة في هذا

وطبعا لأن المغر والسراديب تكون صغيرة في الطول والارتفاع فما هي أقل مسافة يمكن أن يقطعها الجهاز وتعطي نتائج مرضية اي ماهي اصغر profile يمكن عمله في اتجاه x مع أكبر عمق ممكن
وعليكم السلام ورحمة الله تعالى وبركاته...
طبعا أخي الكريم، يمكنك استعمال جهاز اختراق أرضي بمجس تردده 400 ميغاهرتز في أصعب الظروف، المهم تكون عندك القدرة على الفحص ولا يعيقك العمل في مثل هاته الأماكن.
سواء بوضع مقاطع على حسب عرض السراديب وعلى حسب طول المسارات، وتستطيع أخي أن تعمل بها بطريقة مباشرة (عرض مباشر) دون اللوجوء إلى المقاطع... إلاَ إذا كنت تريد تمثيل 3D.
طبعا عرض المسار ينبغي أن يكون على الأقل أكير من حجم المجس وطوله أكبر أو يساوي 2 متر...
وأنصحك أخي بمجس مدرع ولا أنصحك بالديبول (الأنتينات)..
شكرا...
 
  • أعجبني
التفاعلات: Mohammed e
السلام عليكم اخونا السراب
هل يوجد فرق في ال resolution بين جهاز gssi 100 Mhz bistatic antenna و 100 Mhz monostatic
 
التعديل الأخير بواسطة المشرف:
  • أعجبني
التفاعلات: السراب الأزرق
السلام عليكم اخونا السراب
هل يوجد فرق في ال resolution بين جهاز gssi 100 Mhz bistatic antenna و 100 Mhz modostatic
وعليكم السلام ورحمة الله تعالى وبركاته أخي العزيز محمد....
يختلفان فقط في العمق...
مع العلم أن أجهزة Gssi ممتازة في الدقة ومتفوقة في البرمجيات... لكن للأسف أثمانها مرتفعة!!!

im0101.JPG

im0202.JPG
شكرا..
 
التعديل الأخير:
وعليكم السلام ورحمة الله تعالى وبركاته أخي العزيز محمد....
يختلفان فقط في العمق...
مع العلم أن أجهزة Gssi ممتازة في الدقة ومتفوقة في البرمجيات... لكن للأسف أثمانها مرتفعة!!!

شكرا..
كل الشكر لك أخي السراب الازرق على المجهود الطيب