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JP2849765B2 - Underground radar reflected signal processing method and apparatus - Google Patents
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JP2849765B2 - Underground radar reflected signal processing method and apparatus - Google Patents

Underground radar reflected signal processing method and apparatus

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JP2849765B2
JP2849765B2 JP2059228A JP5922890A JP2849765B2 JP 2849765 B2 JP2849765 B2 JP 2849765B2 JP 2059228 A JP2059228 A JP 2059228A JP 5922890 A JP5922890 A JP 5922890A JP 2849765 B2 JP2849765 B2 JP 2849765B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は地中の地質調査や埋設物探知等に用いられる
地中レーダの反射信号の処理方法及びその装置に係わ
り、特には検知対象である地質状況や地中埋設物等の目
標物を明確に検知することの出来る地中レーダの反射信
号の処理方法及びその装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application field] The present invention relates to a method and an apparatus for processing a reflection signal of an underground radar used for underground geological survey, detection of a buried object, and the like, and particularly to a detection target. The present invention relates to a method and an apparatus for processing a reflection signal of an underground radar capable of clearly detecting a target such as a certain geological situation or an underground object.

[従来の技術] 周知のように地中の状況を調査し、或いは地中埋設物
を非破壊的に検知する方法としてパルス状の電磁波を地
面に向かって放射し、該電磁波が地中に存在する物体や
土質の変化境界から反射されてくる反射電磁波の戻り時
間や反射強度を観察解析するレーダが、地下建設機械の
外部地山状況を探査するレーダ、または地中探査レーダ
として活用されている。
[Prior Art] As a well-known method, a state of underground is investigated, or a pulsed electromagnetic wave is radiated toward the ground as a method of nondestructively detecting an underground object, and the electromagnetic wave is present in the ground. Radar that observes and analyzes the return time and reflection intensity of reflected electromagnetic waves reflected from the boundary of changing objects and soil changes is being used as a radar for exploring the ground conditions outside underground construction machinery or as an underground exploration radar .

これらレーダの電磁波を放射する送信アンテナや反射
波を受信する受信アンテナは該電磁波の方向に対する指
向性を有しているが、その指向性は必ずしも鋭いもので
はなく、方向によって利得の異なる、アンテナ構造によ
って定まる特定の拡がり角を有している。
The transmitting antennas for radiating electromagnetic waves and the receiving antennas for receiving reflected waves of these radars have directivity in the direction of the electromagnetic waves, but the directivity is not always sharp, and the antenna structure has a different gain depending on the direction. Has a specific divergence angle determined by

したがって、同一時間に戻ってきた信号波は、全てが
同一方向から戻ってきたものではなく、アンテナから地
面に対して、ある拡がり角をもって見た方向の情報が複
合されている。
Therefore, not all signal waves returning at the same time return from the same direction, and information on the direction seen from the antenna with respect to the ground at a certain spread angle is combined.

従って、例えば、地中埋設物が存在しても、該反射波
を表示した表示装置の画像画面には明確な該地中埋設物
の位置と形状が表示されないで、ある範囲に形状が拡大
して表示される。
Therefore, for example, even if there is an underground object, the position and shape of the underground object are not clearly displayed on the image screen of the display device displaying the reflected wave, and the shape is enlarged to a certain range. Is displayed.

その対策としては、該アンテナの有する指向特性に対
応し、アンテナの位置を移動しながら、各計測位置に於
ける多数の反射データを相互に加え合わせることによっ
て、対象物からの反射信号を強調する合成開口方法が用
いられ装置が作られている。
As a countermeasure, the reflection signal from the target is emphasized by adding a large number of reflection data at each measurement position to each other while moving the position of the antenna corresponding to the directional characteristic of the antenna. Devices have been made using the synthetic aperture method.

[発明が解決しようとする課題] 上述したような合成開口方法によると、複雑な環境状
況の中の特定の物体を明確に表現することは可能である
が、多数の反射データを加え合わせてゆくには、高速処
理が可能なコンピュータによっても多数の時間を必要と
する。
[Problem to be Solved by the Invention] According to the synthetic aperture method as described above, it is possible to clearly express a specific object in a complicated environment, but a large number of reflection data are added. Requires a lot of time even with a computer capable of high-speed processing.

しかるに、価格の高い高速処理が可能なコンピュータ
の採用は困難であり、しかも実時間で作業をしなければ
ならないような現場作業には活用することができないと
いう問題があった。すなわち、現場では様々な予期せぬ
状況が発生し、探査した画像を見ても、埋設物か雑音信
号か判断に迷ったり、探査目標物とする真の埋設物か、
あるいは、他の不要な埋設物かが不明確であったりする
ことが多く、このとき、この不明確な画像部分をすぐに
詳細に調査したい場合が発生する。このときに、再度、
同じように計測し直したり、あるいは、計測した画像デ
ータに対して合成開口処理を施しても、上記のように多
数の時間を必要とするので、時々刻々変化する現場の状
況に応じて埋設物の探査を能率的に行えないという問題
があった。
However, there is a problem that it is difficult to adopt a computer which is expensive and capable of high-speed processing, and cannot be used for on-site work which requires work in real time. In other words, various unexpected situations occur at the site, even if you look at the searched image, you may not be able to judge whether it is a buried object or a noise signal,
Alternatively, it is often unclear whether the object is another unnecessary buried object. At this time, there is a case where it is desired to immediately investigate the unclear image part in detail. At this time,
Even if the measurement is performed again in the same way, or even if the synthetic aperture processing is performed on the measured image data, a large amount of time is required as described above. There was a problem that it was not possible to perform exploration efficiently.

本発明は上記従来の問題を解決して、探知目標を明確
に表示できる信号処理を短時間で実施できる地中レーダ
の反射信号処理方法及びその装置を提供することを目的
としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a method and an apparatus for processing a reflected signal of an underground radar capable of executing signal processing capable of clearly displaying a detection target in a short time.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために本発明に係わるレーダの反
射信号処理方法においては、計測位置を所定距離ずつ移
動させながら各計測位置から地中方向に向けて所定の信
号を送信し、該送信信号の反射信号を検知し、所定区間
の計測位置での前記反射信号に基づいて合成開口処理を
施し、該処理結果を表示することによって目標物を検知
する、地中レーダの反射信号処理方法において、前記所
定区間での反射信号の画像を確認した後、詳細に調査し
たい範囲を合成開口処理の対象として規制する処理範囲
を外部から設定し、設定した規制範囲以内のみの反射信
号に対して合成開口処理を施すようにし、さらに、前記
設定した規制範囲は、前記送信信号を送信してから前記
反射信号が戻って来るまでの時間が所定の時間範囲以内
とすることを特徴とし、また、前記設定した規制範囲
は、前記反射信号の受信レベル値が所定のレベル範囲以
内とすることを特徴としている。また、前記設定した規
制範囲は、前記計測位置が所定の位置範囲以内とするこ
とを特徴とした。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, in the method for processing a reflected signal of a radar according to the present invention, a predetermined position is moved from each measurement position toward the underground while moving the measurement position by a predetermined distance. Transmitting a signal, detecting a reflection signal of the transmission signal, performing a synthetic aperture process based on the reflection signal at a measurement position in a predetermined section, and detecting a target object by displaying the processing result. In the reflected signal processing method of the radar, after confirming the image of the reflected signal in the predetermined section, a processing range for restricting a range to be investigated in detail as a target of the synthetic aperture processing is set from the outside, and only within the set restriction range. The synthetic aperture processing is performed on the reflected signal, and the set restriction range is such that the time from when the transmitted signal is transmitted to when the reflected signal returns is a predetermined time. It is characterized in that the reception level value of the reflected signal is within a predetermined level range. Further, the set restriction range is such that the measurement position is within a predetermined position range.

また、地中レーダの反射信号処理装置においては、計
測位置を所定距離ずつ移動させながら各計測位置から地
中方向に向けて所定の信号を送信するとともに該送信信
号の反射信号を検知し、所定区間の計測位置での前記反
射信号に基づいて合成開口処理を行う地中レーダの反射
信号処理装置において、前記所定区間での反射信号の画
像の内、詳細に調査したい範囲を前記合成開口処理の対
象として規制する処理範囲を外部から設定する手段と、
前記設定した規制範囲内の信号のみに対して合成開口処
理を行う合成開口処理手段とを備えるようにし、さら
に、前記設定した規制範囲は、前記送信信号を送信して
から前記反射信号が戻って来るまでの時間が所定の時間
範囲以内とし、また、前記設定した規制範囲は、前記反
射信号の受信レベル値が所定のレベル範囲以内とした。
また、前記設定した規制範囲は、前記計測位置が所定の
位置範囲以内とした。
In the underground radar reflected signal processing apparatus, a predetermined signal is transmitted from each measurement position toward the underground while moving the measurement position by a predetermined distance, and a reflection signal of the transmission signal is detected, and a predetermined signal is detected. In a reflection signal processing device of an underground radar that performs a synthetic aperture process based on the reflection signal at the measurement position of the section, an area of the reflection signal image in the predetermined section, which is to be examined in detail, is a range of the synthetic aperture process. Means for externally setting a processing range to be restricted as a target,
Synthetic aperture processing means for performing synthetic aperture processing only on signals within the set restriction range, and further, the set restriction range, the reflected signal returns after transmitting the transmission signal The time until arrival is within a predetermined time range, and the set regulation range is such that the reception level value of the reflected signal is within a predetermined level range.
The set restriction range is such that the measurement position is within a predetermined position range.

[作用] 上記方法及びその装置によれば、合成開口処理を行う
反射信号データの範囲を外部から設定して規制し、特
に、規制範囲としてはターゲットを定め、即ち、一定の
戻り時間内のみの反射信号に限定し、また、一定の受信
レベル範囲内のみの信号に限定し、また探査すべき地域
範囲を限定したので、詳細に調査したい範囲に対して短
時間で合成開口処理に関する演算が行えるようになっ
た。
[Operation] According to the above method and its apparatus, the range of the reflected signal data to be subjected to the synthetic aperture processing is externally set and regulated. In particular, a target is set as the regulated range, that is, only within a certain return time. Limited to reflected signals, limited to signals only within a certain reception level range, and limited to the area to be explored, so that it is possible to perform calculations related to synthetic aperture processing in a short period of time over a range to be investigated in detail. It became so.

[実施例] 以下本発明に係る地中レーダの反射信号処理方法及び
その装置、即ち、ターゲット合成開口処理及びその装置
の実施例について第1図、第2図、第3図、第4図、第
5図を参照して詳細に説明する。
FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 4 show an embodiment of a method and an apparatus for processing a reflected signal of an underground radar according to the present invention. This will be described in detail with reference to FIG.

第1図は本発明に用いられる小型レーダを適用した地
下埋設物探査装置の一実施例図であって、20は該地下埋
設物探査装置のアンテナ部で、底部にアンテナ1が装着
されており、また、走行車輪20aが装着されている。ま
た、21は該地下埋設物探査装置の制御表示装置であっ
て、アンテナ部20と制御表示装置21とはケーブル6で接
続されている。また、30は探査の目標である地下埋設物
を示している。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an underground object exploration apparatus to which the small radar used in the present invention is applied. Reference numeral 20 denotes an antenna section of the underground object exploration apparatus, and an antenna 1 is mounted on a bottom portion thereof. Also, traveling wheels 20a are mounted. Reference numeral 21 denotes a control display device of the underground object exploration device, and the antenna unit 20 and the control display device 21 are connected by a cable 6. Numeral 30 indicates an underground buried object which is the target of the exploration.

第2図は本発明による地中レーダの回路構成の一実施
例図であって、第3図は本発明に於ける動作説明のため
の概要回路構成図。第4図は本発明に於ける動作説明の
ための概要フローを示すフローチャート図、第5図は本
発明に於ける動作説明のための画像例図である。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a circuit configuration of the underground radar according to the present invention, and FIG. 3 is a schematic circuit configuration diagram for explaining an operation in the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing an outline flow for explaining the operation in the present invention, and FIG. 5 is an image example for explaining the operation in the present invention.

第2図は地中レーダの主要回路の構成を示していて、
アンテナ部を操作する為に用いられる回路要素は省略し
ている。図において、20は該地中レーダのアンテナ部で
あって、21は該地中レーダの制御表示装置であり、該地
中レーダのアンテナ部20と制御表示装置21との間は各種
信号や指令信号伝送のためにケーブル6によって接続さ
れている。
FIG. 2 shows the configuration of the main circuit of the underground radar.
Circuit elements used to operate the antenna unit are omitted. In the figure, reference numeral 20 denotes an antenna unit of the underground radar, reference numeral 21 denotes a control display device of the underground radar, and various signals and commands are transmitted between the antenna unit 20 of the underground radar and the control display device 21. They are connected by cables 6 for signal transmission.

11aは送信アンテナ、11bは受信アンテナであって、地
中レーダのアンテナ部20の筐体に地面に向けて一対とし
て装置されている。また、1aは送信アンテナ11aから送
信される放射電磁波、1bは反射電磁波を示していて該反
射電磁波1bは受信アンテナ11bで受信される。
Reference numeral 11a denotes a transmitting antenna, and 11b denotes a receiving antenna. The receiving antenna is provided as a pair on the housing of the antenna unit 20 of the underground radar toward the ground. Further, 1a indicates a radiated electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna 11a, 1b indicates a reflected electromagnetic wave, and the reflected electromagnetic wave 1b is received by the receiving antenna 11b.

また、アンテナ部20には、上記送信アンテナ11a、受
信アンテナ11bの他に、トリガ回路2、パルサー3、サ
ンプラ4、信号処理回路5と走行センサ12及び位置計測
装置13が含まれている。また、アンテナ部20の信号処理
回路5に接続されたケーブル6によって制御表示装置21
のコンピュータ7に結合されている。上記信号処理回路
5とコンピュータ7には、それぞれケーブル6によって
各種検知信号や指令信号を伝送し、受信するためのイン
タフェース回路等の補助回路が含まれている。
The antenna unit 20 includes a trigger circuit 2, a pulsar 3, a sampler 4, a signal processing circuit 5, a travel sensor 12, and a position measuring device 13 in addition to the transmitting antenna 11a and the receiving antenna 11b. Further, the control display device 21 is connected to the signal processing circuit 5 of the antenna unit 20 through the cable 6 connected thereto.
Computer 7. The signal processing circuit 5 and the computer 7 each include auxiliary circuits such as an interface circuit for transmitting and receiving various detection signals and command signals via the cable 6.

また、制御表示装置21は、コンピュータ7のほかに、
記憶装置8、操作パネル10、及び、検出結果その他を表
示し出力するCRT表示装置9aとプリンタ9bによって構成
されている。第3図には、CRT表示装置9aとプリンタ9b
とを総合して表示装置9として示している。また、操作
パネル10は詳細に調査したい範囲を外部から設定する、
すなわち合成開口処理の演算対象の範囲を規制する操作
スイッチ等を備えており、例えば、演算処理をしたい地
面からの深さ範囲、受信信号のレベル範囲(つまり下限
値と上限値)、及び計測位置の範囲(つまり地域範囲)
をそれぞれ単独で、あるいは組み合わせて設定可能な設
定ダイヤル等を備えている。
In addition to the computer 7, the control display device 21
It comprises a storage device 8, an operation panel 10, a CRT display device 9a for displaying and outputting detection results and the like, and a printer 9b. FIG. 3 shows a CRT display device 9a and a printer 9b.
Are collectively shown as a display device 9. In addition, the operation panel 10 externally sets a range to be investigated in detail,
That is, it is provided with an operation switch or the like that regulates a range of a calculation target of the synthetic aperture processing. Range (that is, regional range)
Are provided individually or in combination.

前記走行センサ12はアンテナ部の移動距離を計測する
アンテナ部の移動車輪に装着したロータリエンコーダ等
の走行距離計測センサで、位置計測装置13は該走行セン
サ12からの信号を処理して位置情報を継続作成する位置
計測回路によって構成されている。
The travel sensor 12 is a travel distance measurement sensor such as a rotary encoder mounted on a moving wheel of the antenna unit that measures the travel distance of the antenna unit, and the position measurement device 13 processes a signal from the travel sensor 12 to obtain position information. It consists of a position measurement circuit that is continuously created.

以上の構成において、トリガ回路2により一定のタイ
ミングで発生されたパルス信号をパルサー3によって適
性なパルス発振周波数成分および電力となるように制御
して送信アンテナ11aに伝送する。該送信アンンテナ11a
から放射された電磁波1aは地山等の媒体境界面や埋設物
で反射され、反射電磁波1bとして受信アンテナ11bに受
信される。
In the above configuration, the pulse signal generated at a fixed timing by the trigger circuit 2 is controlled by the pulser 3 so as to have an appropriate pulse oscillation frequency component and power, and transmitted to the transmission antenna 11a. The sending antenna 11a
The electromagnetic wave 1a radiated from is reflected by a medium boundary surface such as the ground or a buried object, and is received by the receiving antenna 11b as a reflected electromagnetic wave 1b.

受信アンテナ11bで受信された反射波電磁波1bには、
前記送信アンテナ11aから受信アンテナ11bに直接的に伝
送される目標物探知の妨害となる信号成分を含んでいる
ので、該妨害信号を消去するためにサンプラ4におい
て、前記トリガパルス信号から所定の時間toの間受信信
号をマスクして適切な反射情報を含んだ信号とする。さ
らに、信号処理回路5においては、該反射信号ととも
に、前記トリガ回路2からのトリガパルス信号及び位置
計測装置13からの位置情報を組み合わせ、所定の信号形
態に変換し、内部のインタフェース回路(図示せず)か
らケーブル6を経由して前記トリガパルスとともに、演
算処理を行うコンピュータ7のインタフェース回路(図
示せず)に伝送する。
The reflected electromagnetic wave 1b received by the receiving antenna 11b includes:
Since it contains a signal component that interferes with target detection transmitted directly from the transmitting antenna 11a to the receiving antenna 11b, the sampler 4 removes the interference signal by a predetermined time from the trigger pulse signal. The received signal is masked during to to obtain a signal containing appropriate reflection information. Further, the signal processing circuit 5 combines the reflected pulse signal with the trigger pulse signal from the trigger circuit 2 and the position information from the position measuring device 13, converts the signal into a predetermined signal form, and converts the signal into an internal interface circuit (not shown). ) Through the cable 6 together with the trigger pulse to an interface circuit (not shown) of the computer 7 for performing arithmetic processing.

コンピュータ7においては、反射電磁波1bが受信され
る時刻と該反射波が送信された時刻との間の時間と反射
電磁波1bの受信強度、および該時刻におけるアンテナ部
の位置情報から測定対象の状況を算出し、CRT表示装置9
aに送って表示する。また、後刻合成開口処理をするた
めの反射データと算出された情報等は記憶装置8に送っ
て記憶され、必要な時に再生して合成開口演算をし、ま
た、新しい情報と比較し、或いは事後の参考情報として
活用する。また、算出情報はプリンタ9bによって記録紙
にプリントアウトすることもできる。
The computer 7 determines the state of the measurement target from the time between the time when the reflected electromagnetic wave 1b is received and the time when the reflected wave is transmitted, the reception intensity of the reflected electromagnetic wave 1b, and the positional information of the antenna unit at the time. Calculated and CRT display device 9
Send to a for display. Further, the reflection data for performing the synthetic aperture processing later and the calculated information and the like are sent to the storage device 8 and stored, and are reproduced when necessary to perform the synthetic aperture calculation. Use as reference information. Further, the calculation information can be printed out on recording paper by the printer 9b.

次に本発明に於ける動作説明のための概要回路構成を
示す第3図と、フローチャートの一例を示す第4図、及
び波形例を示す第5図を参照して制御表示装置21内の動
作の詳細を説明する。
Next, referring to FIG. 3 showing a schematic circuit configuration for explaining the operation in the present invention, FIG. 4 showing an example of a flowchart, and FIG. 5 showing an example of a waveform, an operation in the control display device 21 will be described. Will be described in detail.

第4図に示すステップOにおいては、上述した機能に
よって表示装置9には、標準処理による探査画像が表示
されている。
In step O shown in FIG. 4, a search image by the standard processing is displayed on the display device 9 by the above-described function.

オペレータが上述した表示装置9に表示された表示画
像が不明確であって、さらに画像上における地面からあ
る範囲の画像を明確に表示したいと希望すると(ステッ
プ1)、ステップ2において操作パネル10の前記規制範
囲設定用の操作スイッチ、例えば前記設定ダイヤルを操
作して、演算処理をしたい深さ範囲、信号レベル範囲、
及び、地域範囲の設定をする。
If the display image displayed on the display device 9 is unclear and the operator wants to clearly display an image in a certain range from the ground on the image (Step 1), the operator operates the operation panel 10 in Step 2. By operating the operation switch for the regulation range setting, for example, the setting dial, a depth range in which calculation processing is desired, a signal level range,
And setting the area range.

上記設定の種類は、単独でも複数の設定を複合しても
よい。
The above setting types may be used alone or in combination of a plurality of settings.

第5図の(A)図に例示した画像は本コンピュータ7
によって処理されCRT表示装置9aに表示されるBスコー
プであって、Ktは、合成開口演算をすべき戻り反射時間
範囲すなわち詳細調査すべき地面からの深さを示してお
り、Kdは詳細調査すべき地域範囲、すなわち、前記位置
計測装置13から得られた計測位置データ上に設定する規
制範囲を示している。
The image illustrated in FIG.
Bt scope displayed by the CRT display device 9a and processed by the CRT display device 9a, where Kt indicates the return reflection time range in which the synthetic aperture operation is to be performed, that is, the depth from the ground to be examined in detail, and Kd indicates the depth from the ground to be examined. It indicates the area range to be set, that is, the restriction range set on the measurement position data obtained from the position measurement device 13.

従って、Ktと、Kdに囲まれた範囲の反射信号のデータ
が合成開口演算の実行に用いられるデータとなる。
Therefore, the data of the reflected signal in the range surrounded by Kt and Kd is data used for executing the synthetic aperture operation.

また、第5図の(B)図に例示した画像は本コンピュ
ータによって表示されたAスコープであって、toは前述
したように、送信アンテナ11aから受信アンテナ11bに直
接的に伝送される目標物探知の妨害となる信号成分cを
マスクする時間である。
The image illustrated in FIG. 5B is an A scope displayed by the computer, and to is a target transmitted directly from the transmitting antenna 11a to the receiving antenna 11b as described above. This is the time for masking the signal component c that interferes with detection.

また、Ktは、合成開口演算をすべき戻り反射時間範囲
すなわち詳細調査すべき地面からの深さを示しており、
Keは詳細調査すべき反射信号のレベル範囲を示してい
て、本例ではKeよりも大なる信号、すなわち、探査すべ
き探査対象と土砂との境界の違いが明らかに異なってい
ると判定される場合に於ける設定である。
Further, Kt indicates a return reflection time range in which the synthetic aperture calculation is to be performed, that is, a depth from the ground to be investigated in detail,
Ke indicates the level range of the reflection signal to be investigated in detail, and in this example, it is judged that the signal larger than Ke, that is, the difference between the boundary between the exploration target to be explored and the earth and sand is clearly different This is the setting in the case.

従って、反射信号bは、反射信号の設定レベルKeより
も大であるが、探査すべき深さには含まれず、従って、
規制範囲外であるので合成開口演算を実行するときのデ
ータとはならないが、反射信号aは、規制範囲内である
ので合成開口演算を実行するときのデータとなる。
Therefore, the reflection signal b is larger than the set level Ke of the reflection signal, but is not included in the depth to be searched, and accordingly,
Since it is outside the regulation range, it does not become data when performing the synthetic aperture calculation, but the reflection signal a becomes data when performing the synthetic aperture calculation because it is within the regulation range.

上述の反射信号レベル設定はAスコープによって説明
したが、(A)図に示すBスコープ上の画像における所
定の濃さの箇所を指定しても良い。
Although the above-described setting of the reflection signal level has been described using the A scope, a portion having a predetermined density in the image on the B scope shown in FIG.

コンピュータ7においては、例えば、深さの設定に関
しては、電磁波を放射してから反射波が戻ってくるまで
の時間を距離に換算して表示しているので、逆演算によ
って、該設定距離から合成開口演算に必要な時間範囲を
算出して、規制された合成開口(以後ターゲット合成開
口と記す)演算条件を該演算プログラム内に自動設定す
る。(ステップ3) その他の設定条件に対しても、所定の処理を行って演
算プログラム内に自動設定する。
In the computer 7, for example, with respect to the setting of the depth, the time from the emission of the electromagnetic wave to the return of the reflected wave is converted into a distance and displayed. A time range required for the aperture calculation is calculated, and the regulated synthetic aperture (hereinafter referred to as a target synthetic aperture) calculation condition is automatically set in the calculation program. (Step 3) With respect to other setting conditions, predetermined processing is performed to automatically set the calculation conditions in the calculation program.

上述の前段階が終わった状態でステップ4において、
オペレータは操作パネル10の操作スイッチ(図示せず)
を操作して、ターゲット合成開口方法に基づく探査を開
始する。
In the state where the above-mentioned previous stage is completed, in step 4,
The operator operates the operation switch of the operation panel 10 (not shown).
To start a search based on the target synthetic aperture method.

または、記憶装置8から必要なデータを読み取って合
成開口に基づく演算処理を行う為のスイッチ操作を行
う。
Alternatively, a switch operation for reading necessary data from the storage device 8 and performing arithmetic processing based on the synthetic aperture is performed.

ステップ5において該地中レーダのコンピュータ7は
該ターゲット合成開口方法に基づく演算処理を始め、処
理結果を表示装置9に表示する。
In step 5, the computer 7 of the underground radar starts the arithmetic processing based on the target synthetic aperture method, and displays the processing result on the display device 9.

実時間で合成開口処理を行うには、ステップ6におい
て、オペレータは探査すべき地面上を該地中レーダのア
ンテナ部20を移動して探査を継続し、コンピュータ7は
受信する反射情報データに基づいてターゲット合成開口
方法に基づく演算処理を継続して行い、オペレータが探
査完了の操作を操作パネル10の操作スイッチ(図示せ
ず)によって行う(ステップ7)まで演算と表示装置9
への表示を継続する。
To perform the synthetic aperture processing in real time, in step 6, the operator moves the antenna unit 20 of the underground radar on the ground to be searched to continue the search, and the computer 7 performs the search based on the received reflection information data. The arithmetic processing based on the target synthetic aperture method is continuously performed, and the operation and the display device 9 are performed until the operator performs the operation of completing the search by operating switches (not shown) on the operation panel 10 (step 7).
Continue displaying to.

記憶装置8に記憶された反射データを基に、オフライ
ンデータによって合成開口に基づく演算処理を行う時は
ステップ3に於いて該設定を行ってステップ4で演算を
開始し、演算が完了するとステップ7で演算が自動停止
し、演算結果が表示装置9に表示され、また、必要に応
じてプリントアウトされる。
When performing an arithmetic operation based on the synthetic aperture based on the off-line data based on the reflection data stored in the storage device 8, the setting is made in Step 3 and the operation is started in Step 4, and when the operation is completed, Step 7 is performed. , The calculation is automatically stopped, the calculation result is displayed on the display device 9, and printed out as necessary.

上述の説明では、設定範囲を、深さ、反射信号レベル
の大きさ、探査地域範囲について説明したが、その他の
演算条件を限定してコンピュータに設定し、ターゲット
合成開口方法に基づく演算処理を行うことも可能であ
る。
In the above description, the setting range has been described with respect to the depth, the magnitude of the reflection signal level, and the exploration area range. However, other calculation conditions are limited and set in the computer, and the calculation processing based on the target synthetic aperture method is performed. It is also possible.

また、上述の説明では、通常の画像処理による、Aス
コープ、またはBスコープ等の表示画像を見て、合成開
口処理を行う演算処理範囲を規制するように説明した
が、該レーダによる探査を開始する前に、合成開口処理
を行う演算処理の規制範囲を設定しても良い。
In the above description, the range of the arithmetic processing for performing the synthetic aperture processing is restricted by looking at the display image such as the A scope or the B scope by the normal image processing, but the search by the radar is started. Before performing the process, a regulation range of the arithmetic processing for performing the synthetic aperture processing may be set.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、合成開口処理を
行う反射信号データの範囲を外部から設定して規制し、
特に、規制範囲としてはターゲットを定め、即ち、一定
の戻り時間内のみの反射信号に限定し、また、一定の受
信レベル範囲内のみの信号に限定し、また、探査すべき
地域範囲を限定したので、詳細に調査したい範囲に対し
て短時間で合成開口処理に関する演算が行えるようにな
り、不明確な表示画面から特定の範囲を特定して明確に
表示が出来るので、未熟練のオペレータによっても探査
対象を容易に、かつ確実に判定出来るとともに、現場で
の能率的な地中埋設物探査が行えるというすぐれた効果
を得ることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the range of the reflected signal data to be subjected to the synthetic aperture processing is externally set and regulated,
In particular, a target is set as the regulation range, that is, only a reflection signal within a certain return time is limited, a signal is limited only within a certain reception level range, and an area to be explored is limited. Therefore, it becomes possible to perform the operation related to the synthetic aperture processing in a short time for the range to be investigated in detail, and it is possible to specify a specific range from an unclear display screen and clearly display it, so that even an unskilled operator can It is possible to easily and reliably determine an object to be searched, and to obtain an excellent effect that an efficient underground object search can be performed on site.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に用いられる地中レーダを適用した地下
埋設物探査装置の一例図。 第2図は本発明に用いられる地中レーダの回路の概要構
成の一例図。 第3図は本発明に於ける動作説明のための概要回路構成
図。 第4図は本発明に於ける動作説明のためのフローチャー
ト図。 第5図(A)は表示装置における表示画面の一例を示す
図面に代わるオシロ波形の写真である。 第5図(B)は本発明に於ける動作説明のための画像図
である。 1……アンテナ、1a、1b……電磁波、2……トリガ回
路、3……パルサー、4……サンプラ、5……信号処理
回路、6……ケーブル、7……コンピュータ、8……記
憶装置、9……表示装置、9a……CRT表示装置、9b……
プリンタ、10……操作パネル、11a……送信アンテナ、1
1b……受信アンテナ、12……走行センサ、13……位置計
測装置、20……アンテナ部、20a……走行車輪、21……
制御表示装置、30……地下埋設物。
FIG. 1 is an example of an underground object exploration apparatus to which the underground radar used in the present invention is applied. FIG. 2 is an example of a schematic configuration of a circuit of an underground radar used in the present invention. FIG. 3 is a schematic circuit configuration diagram for explaining the operation in the present invention. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation in the present invention. FIG. 5 (A) is a photograph of an oscilloscope waveform instead of a drawing showing an example of a display screen on a display device. FIG. 5B is an image diagram for explaining the operation in the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Antenna, 1a, 1b ... Electromagnetic wave, 2 ... Trigger circuit, 3 ... Pulser, 4 ... Sampler, 5 ... Signal processing circuit, 6 ... Cable, 7 ... Computer, 8 ... Storage device , 9 ... Display device, 9a ... CRT display device, 9b ...
Printer, 10 Operation panel, 11a Transmission antenna, 1
1b: receiving antenna, 12: traveling sensor, 13: position measuring device, 20: antenna unit, 20a: traveling wheel, 21 ...
Control display device, 30 ... Underground buried object.

フロントページの続き (72)発明者 市村 泰彦 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松 製作所研究所内 (72)発明者 金光 保雄 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松 製作所研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−75585(JP,A) 特開 昭63−305277(JP,A) 特開 昭57−50671(JP,A) 特開 昭63−305272(JP,A) 特開 昭63−305274(JP,A) 特開 昭63−305271(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 13/88Continuing on the front page (72) Inventor Yasuhiko Ichimura 1200 Manda, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture, Komatsu Ltd.Laboratory (72) Inventor Yasuo Kanemitsu 1200, Manda, Hiratsuka-shi, Kanagawa Komatsu Ltd. Laboratory (56) References JP JP-A-63-75585 (JP, A) JP-A-63-305277 (JP, A) JP-A-57-50671 (JP, A) JP-A-63-305272 (JP, A) JP-A-63-305274 (JP, A) , A) JP-A-63-305271 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01S 13/88

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】計測位置を所定距離ずつ移動させながら各
計測位置から地中方向に向けて所定の信号を送信し、該
送信信号の反射信号を検知し、所定区間の計測位置での
前記反射信号に基づいて合成開口処理を施し、該処理結
果を表示することによって目標物を検知する、地中レー
ダの反射信号処理方法において、前記所定区間での反射
信号の画像を確認した後、詳細に調査したい範囲を合成
開口処理の対象として規制する処理範囲を外部から設定
し、設定した規制範囲以内のみの反射信号に対して合成
開口処理を施すようにしたことを特徴とする地中レーダ
の反射信号処理方法。
1. A predetermined signal is transmitted from each measurement position toward the underground while moving the measurement position by a predetermined distance, a reflection signal of the transmission signal is detected, and the reflection at the measurement position in a predetermined section is detected. Performing synthetic aperture processing based on the signal, and detecting the target by displaying the processing result, in the underground radar reflected signal processing method, after confirming the image of the reflected signal in the predetermined section, A processing range that restricts the range to be investigated as a target of synthetic aperture processing is set from the outside, and the synthetic aperture processing is performed on the reflected signal only within the set restriction range. Signal processing method.
【請求項2】前記設定した規制範囲は、前記送信信号を
送信してから前記反射信号が戻って来るまでの時間が所
定の時間範囲以内とすることを特徴とする請求項(1)
記載の地中レーダの反射信号処理方法。
2. The set restriction range is such that the time from transmission of the transmission signal to return of the reflection signal is within a predetermined time range.
The underground radar reflected signal processing method as described in the above.
【請求項3】前記設定した規制範囲は、前記反射信号の
受信レベル値が所定のレベル範囲以内とすることを特徴
とする請求項(1)記載の地中レーダの反射信号処理方
法。
3. The underground radar reflection signal processing method according to claim 1, wherein the set regulation range is such that a reception level value of the reflection signal is within a predetermined level range.
【請求項4】前記設定した規制範囲は、前記計測位置が
所定の位置範囲以内とすることを特徴とする請求項
(1)、(2)または(3)記載の地中レーダの反射信
号処理方法。
4. The underground radar reflection signal processing according to claim 1, wherein the set restriction range is such that the measurement position is within a predetermined position range. Method.
【請求項5】計測位置を所定距離ずつ移動させながら各
計測位置から地中方向に向けて所定の信号を送信すると
ともに該送信信号の反射信号を検知し、所定区間の計測
位置での前記反射信号に基づいて合成開口処理を行う地
中レーダの反射信号処理装置において、前記所定区間で
の反射信号の画像の内、詳細に調査したい範囲を前記合
成開口処理の対象として規制する処理範囲を外部から設
定する手段と、前記設定した規制範囲内の信号のみに対
して合成開口処理を行う合成開口処理手段とを備えたこ
とを特徴とする地中レーダの反射信号処理装置。
5. A method of transmitting a predetermined signal from each measurement position toward the underground while moving the measurement position by a predetermined distance, detecting a reflection signal of the transmission signal, and detecting the reflection at the measurement position in a predetermined section. In a reflection signal processing device for an underground radar that performs synthetic aperture processing based on a signal, a processing range that regulates a range to be investigated in detail as an object of the synthetic aperture processing in an image of a reflection signal in the predetermined section is externally set. And a synthetic aperture processing means for performing a synthetic aperture process only on signals within the set regulation range.
【請求項6】前記設定した規制範囲は、前記送信信号を
送信してから前記反射信号が戻って来るまでの時間が所
定の時間範囲以内とすることを特徴とする請求項(5)
記載の地中レーダの反射信号処理装置。
6. The set restriction range is such that the time from transmission of the transmission signal to return of the reflection signal is within a predetermined time range.
The underground radar reflection signal processing apparatus according to claim 1.
【請求項7】前記設定した規制範囲は、前記反射信号の
受信レベル値が所定のレベル範囲以内とすることを特徴
とする請求項(5)記載の地中レーダの反射信号処理装
置。
7. The underground radar reflection signal processing apparatus according to claim 5, wherein the set regulation range is such that a reception level value of the reflection signal is within a predetermined level range.
【請求項8】前記設定した規制範囲は、前記計測位置が
所定の位置範囲以内とすることを特徴とする請求項
(5)、(6)または(7)記載の地中レーダの反射信
号処理装置。
8. The underground radar reflection signal processing according to claim 5, wherein the set restriction range is such that the measurement position is within a predetermined position range. apparatus.
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