RIS雷達天線調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)集團有限公司

前言：我國的一些地下工程建設活動中，經(jīng)常需要對地下的一些埋設物、隱蔽物等結構、分布情況等進行檢測和研究。一些古建筑、軍事掩埋危險地帶等不宜進行大面積挖掘的地區(qū)要對其進行探測工作，就需要借助RIS雷達這種無損探測設備才能進行。應用RIS雷達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度，也能及時準確的掌握探測目標的詳細情況，并針對RIS雷達提供的數(shù)據(jù)和圖片制定后續(xù)的工作計劃。同時不會對探測對象造成損害。RIS雷達為我國的探測工作提供了有力的技術支持。

1 RIS雷達概況

RIS雷達由主機、天線、系統(tǒng)軟件三大部分構成。RIS雷達的主機分為單通道和雙通道兩大類。且可以對主機進行升級，主機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雷達還具備很多的優(yōu)點。如報警功能，可以顯示電量、溫度、線路連接情況。方便技術人員進行合理操作和維修。RIS雷達還可以與GPS、USB等設備直接連接，方便信息的傳輸和存儲，定位更加精準。RIS雷達天線非常齊全，包括各種天線陣，適合多種地質、地形的不同探測需求。RIS雷達天線在靈敏度、分辨率、穩(wěn)定性方面都具備較高的水準。屏蔽性能優(yōu)良，信號發(fā)射速率極高。RIS雷達是目前世界上在體積和重量上最具優(yōu)勢的雷達。并且可以在極其惡劣的環(huán)境下正常工作。RIS雷達軟件系統(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、立體結構綜合分析軟件、自動巖性分類軟件和科學信號軟件。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、考古及地質探測等工作進行評估，提供精確可靠的數(shù)據(jù)和圖像。

2 RIS雷達天線調試常見問題

2.1 RIS雷達天線頻率復雜不易調試

RIS雷達天線陣在使用初期，如果不能對各個頻率進行精準的調試極易導致雷達信號錯亂，誤導技術人員進行錯誤操作，降低測試的精準性。RIS雷達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。一些排列的技術一直在不斷的變化，使技術人員難于掌握。如果不能精確的計算出天線陣的排列公式和調試角度，就很難讓RIS雷達設備正常運行。下圖1為不同頻率的RIS雷達天線和天線陣。

圖1 RIS雷達天線及天線陣

2.2 RIS雷達單通道配置升級技術不能靈活掌握

RIS雷達分為單通道配置和雙通道配置。當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手段使之升級為雙通道配置。但是升級的技術手段非常的繁瑣。天線種類的選擇和調試的技術都會影響RIS雷達的最終使用效果。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、考古、鐵路等探測活動。如果不能靈活的掌握這一技術手段，RIS雷達根本沒有能力完成更深層的探測任務。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。不利于探測工作的有序進行和平穩(wěn)發(fā)展。

2.3 RIS雷達天線陣調時不能準確把握

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

3 RIS雷達天線調試的對策

3.1 調試人員對設備進行有序排列

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

3.2 提高雷達檢測質量

首先，在對RIS雷達進行升級時，操作人員要針對具體的工作內容和工作要求，對天線型號進行合理的選擇。從而實現(xiàn)雷達的升級任務。提高其檢測的范圍了質量。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，在進行探測活動時，合理選擇探測深度。如果選擇的過深，會使設備的分辨率降低，選擇過淺會容易丟失重要的數(shù)據(jù)。一般選在目標深度的1.5倍最為合理。第三，在雷達進行作業(yè)前，應進行測線設計，合理布置優(yōu)化、雷達測線也可以提高雷達的檢測質量。合理的進行測線設計可以減少設備的干擾并提供準確的分析圖譜。雷達探測信號容易受到介質的導電率影響。因此，在進行實地測量時應盡量避開高導電率的介質的干擾。

3.3 運用專業(yè)儀器降低誤差

在對RIS雷達天線陣進行調試時，為了防止雷達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行調試工作。如可利用經(jīng)緯儀和重錘吊線的方式保證調試角度的準確性，降低設備與地面之間的縱向角度誤差。也可以利用水準器和水平儀等設備調整水平誤差。最后利用傳感器進一步調整精確的角度值。

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