走起！看三维探地雷达如何实现自动化机场跑道检测

机场跑道作为供飞机起飞或降落的区域，关乎安全大事，其重要地位不言而喻。

机场跑道除了在建设时有严格的规范要求，其投入使用后也需定期做检测，掌握机场道面健康状况，以保证飞行安全具有重大意义。

传统二维探达检测效率较低、耗时较长，逐步被3D探达所取代，而欧美大地代理的美国3D-RADAR三维探达系统更是被写进《ZG民用航空行业标准-民用机场道面现场测试规程》（MH/T5110-2015）：

美国3D-Radar公司的GeoScope三维探达系统，其主要组成为主机、天线及相关软件等，本次检测试验配置地面耦合天线阵DXG1212，即1.2米宽12个通道。

3D雷达具有超宽频带200MHz—3000MHz，浅层沥青中分辨率可达到3cm，单次可采集多达12条测线的三维探达数据，测线间距为7.5cm，该套系统实现了高密度数据采集。

能被写进规范，自然有真功夫。与传统脉冲雷达系统相比，3D-Radar探达采用了创新的雷达和天线技术, 是一套高分辨率的三维地下成像系统。与市场上传统的探达相比，在探测性能上具有较多的优势。

3D-Radar探达是采用了先进的频率步进技术，这种技术与传统的脉冲雷达相比，其优越性主要表现在：

（1）雷达信号源输出的频率分量可精确控制，各频率分量的能量相等；

（2）通过控制雷达接受机的带宽，能有效YZ噪声，提高灵敏度；

（3）雷达信号为频域信号，能够方便应用频率域的信号处理技术进行处理分析。

3D-Radar探达频率扫描范围是100MHz-3GHz, 完全由用户根据不同应用来设定，既能满足不同深度测量，又能满足高分辨率的要求。

3D-Radar探达采用了独特的天线阵技术，实现了三维成像。 三维成像在地下特征物，结构缺陷等探测应用上的优势是显而易见的。3D-Radar探达的天线阵含有多对电子扫描天线振子，其中每对天线振子被顺序扫描，其覆盖范围从200MHz 到3GHz。实际工作时用户无需更换天线就可采集从200MHz 到3GHz频率的数据。若用脉冲式探达作相同的探测，就需要200MHz，400 MHz，800 MHz 和1600 MHz等不同的天线，并不停地更换。

为了验证美国3D-Radar公司的GeoScope三维探达系统对于机场跑道测试应用效果，欧美大地技术团队于2017年7月23日凌晨在西南某机场进行了检测试验。雷达系统牵引车采用了上海圭目机器人有限公司的机器人平台，实现自动化数据采集，天线移动平稳，测线控制精确，采集速度可控。

为了让围观群众可以更直观的感受下拉风的测量现场，我们还有视频：

本次试验分别在机场滑行道和跑道上进行了测试。

雷达数据三视图显示，混凝土与地基分界面清晰



混凝土板块内部横向钢筋分布。


















总结