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応用例

シミュレーションソフトウェアによるクロスホール地中レーダーの解析

XFdtdは、3層からなる地盤のクロスホール地中レーダー解析に使用されます。解析は、送信機の位置を移動するパラメータスイープと、コンスタントオフセットプロファイル(COP)およびマルチプルオフセットギャザー(MOG)グラフを生成するスクリプトを使用して簡素化されます。

図1に見られるように、地盤は比誘電率4のロスレス乾燥土の表層、比誘電率16のロスレス湿潤土の中間層、比誘電率25、導電率0.02の底泥層からなる。ボーリング穴の深さは7.75メートル、間隔は3.3メートル。左側の送信機の位置は1メートル間隔で、右側の受信機の位置は0.25メートル間隔である。各送信場所を手動で設定する代わりに、パラメータ掃引を使用して、1つの送信機を複数の場所に移動し、シミュレーションを実行します。同様に、多数のレシーバーも、それぞれの場所を入力する手間を省き、スクリプトを使って作成します。

図1:送信機と受信機の位置を示すレイヤー地盤。

図1:送信機と受信機の位置を示すレイヤー地盤。

100MHzの正弦波励振が適用され、1回のシミュレーションが実行された。送受信機の位置ごとに時間領域のデータが保存された。トランジットタイムはこれらの記録から決定され、COPとMOGのグラフがスクリプトによって作成された。図2は、7つの送信地点それぞれのCOPを示している。図3は最上層に位置する送信機のMOGグラフ、図4は最下層に位置する送信機のMOGグラフである。

図2:すべてのトランスミッターロケーションのCOPグラフ。

図2:すべてのトランスミッターロケーションのCOPグラフ。

図3:最上層に位置する送信機のMOGグラフ。

図3:最上層に位置する送信機のMOGグラフ。

図4:最下層に位置する送信機のMOGグラフ。

図4:最下層に位置する送信機のMOGグラフ。

電界が伝播する様子を可視化する目的で、2回目のシミュレーションを行った。図5は、中層に位置する送信機の電界分布とMOGグラフである。電界分布の出力は、異なる波速がMOGグラフに与える影響を理解するのに役立ちます。

図5:中層に位置する送信機のMOGグラフと時間領域電界分布。

図5:中層に位置する送信機のMOGグラフと時間領域電界分布。

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