JPH1164509A - 地中探査レーダおよびその受信感度補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地中に存在する埋設物を電磁波によって探査
する際、広範囲の深度にわたって鮮明な探査画像を得
る。 【解決手段】 送信アンテナ１９ａから放射される電磁
波１７は、埋設物１３で反射し、受信アンテナ１９ｂで
反射電磁波１８を受信する。処理回路２３は、送信信号
と受信信号との時間差に基づいて、埋設物１３の深度を
計算する。深度ｄ［ｍ］で必要な受信感度Ｇ（ｄ）［ｄ
Ｂ］には、電磁波の拡散減衰および土壌減衰が考慮され
ていて、受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］を決定するパラメー
タは予めメモリ２４に複数格納されている。入力装置２
５によってパラメータを選択すると、受信感度Ｇ（ｄ）
［ｄＢ］が決定し、処理回路２３にて受信信号の増幅が
行われる。処理回路２３の処理結果は探査画像として表
示装置２６に表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、地中に埋設される
ガス管などの埋設物を地表から探査する地中探査レーダ
およびその受信感度補正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図９（１）に示すような方法
によって、地中に埋設されているガス管などを探査して
いる。地中探査レーダ１は、土壌２中に存在する地下埋
設物３の位置を地表から検出する。地中探査レーダ１の
底部と上部とにはそれぞれ車輪４とハンドル５が設けら
れ、操作者６がハンドル５を保持して土壌２の地表面を
移動する。移動の際、地表面のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，
Ｆ，Ｇの各点において、地中探査レーダ１の底面からパ
ルス状の送信電磁波７が地中に発信される。送信電磁波
７は、埋設物３の表面で反射し、反射電磁波８として地
中探査レーダ１で受信される。地表面のＡ〜Ｇの各点に
おける反射電磁波８の強度と送信から受信に要する時間
とに基づいて、図９（２）に示すような探査画像が得ら
れる。図９（２）の探査画像をデータ処理することによ
り、埋設物３の検出と、その位置の探査を行うことがで
きる。

【０００３】図１０は、地中探査レーダ１によって土壌
２中の地下埋設物３を探査するときの信号処理の原理を
示す。図１０（１）に示すように、地表面の地中探査レ
ーダ１の底部のアンテナ９から土壌２中に送信電磁波７
を発信し、埋設物３からの反射電磁波８をアンテナ９で
受信する。送信電磁波７として単発的なパルスを地中に
送信すると、図１０（２）に示すような受信波形が得ら
れる。送信電磁波７および反射電磁波８は、土壌２中を
伝播するときに減衰するので、土壌２中の深い所にある
埋設物３ほど反射電磁波８の受信信号レベルは低下す
る。埋設物３の地表面からの深さに対応して、反射電磁
波８が受信されるまでの時間が長くなるので、図１０
（３）に示すように、時間に対応して受信波形の増幅率
を増加させれば、深い位置からの反射電磁波８ほど受信
感度を大きくすることができる。このような処理を施す
と、図１０（４）に示すように、埋設物３からの反射電
磁波８に対応する反射信号の検知を、より明瞭な状態で
行うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１１は、従来の受信
感度を用いるときの地下埋設物の探査結果を示す。図１
１（１）は、従来技術で用いられる深度毎の受信感度を
示す受信感度補正曲線の例である。図１１（１）の横軸
は埋設物３の深度ｄ［ｍ］を表し、縦軸は深度ｄ［ｍ］
での受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］を表す。深度ｄ［ｍ］が
受信感度補正開始深度ｄ１［ｍ］を越えると、受信感度
Ｇ（ｄ）［ｄＢ］は直線的に増加する。ある一定の深度
ｄ２［ｍ］以上になると、受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］
は、最大感度Ｇｍａｘ［ｄＢ］となって飽和する。その
後、受信可能である最大深度ｄｍａｘ［ｍ］まで、受信
感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］は最大感度Ｇｍａｘ［ｄＢ］で一
定である。図１１（１）に示す受信感度補正曲線に従っ
て受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］を調節する地中探査レーダ
を用いて、図１１（２）に示すような土壌２中に存在す
る６つの埋設物３ａ〜３ｆを探査した。図１１（２）
で、埋設物３ａ〜３ｆは、ガス管などに利用されるプラ
スチック被覆鋼管８０Ａである。埋設物３ａ〜３ｆは、
水平方向に１．５［ｍ］の間隔をあけて配置される。埋
設物３ａは土壌２中１．２［ｍ］の深度に配置される。
埋設物３ｂ〜３ｆは、埋設物３ａから順次０．２［ｍ］
ずつ深度を下げて配置される。図１１（３）は、図１１
（１）に示す補正曲線に従って感度補正を行い、図１１
（２）の埋設物３ａ〜３ｆを探査したときの探査画像で
ある。図１１（３）の探査画像では、埋設物３ａ〜３ｆ
の像が得られていない。深度の浅い領域には水平方向に
縞模様がはっきりと現れていて、埋設物３ａ〜３ｆの像
が不鮮明である。また、電磁波の土壌減衰曲線に近似の
受信感度補正曲線を用いる従来技術においても、パラメ
ータが不適切なものであるために、極端に浅い場所や深
い場所に存在する埋設物３からの反射電磁波８は好適に
増幅されない。加えて、図１１（１）の補正曲線を用い
る場合と同様に、得られる画像の水平方向に縞模様が発
生する。このため埋設物３の検知率は充分に得られな
い。

【０００５】本発明の目的は、広範囲の深度にわたっ
て、地中に存在する埋設物の鮮明な探査画像を得ること
ができる地中探査レーダおよびその受信感度補正方法を
提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、地中に電磁波
を発信し、地下埋設物から反射する電磁波を受信して地
下埋設物の位置探査を行う地中探査レーダにおいて、地
下埋設物の深度をｄ［ｍ］、受信感度補正開始深度をｄ
１［ｍ］、地中での拡散減衰に関連する乗数をｎ、単位
長さ当たりの土壌減衰量をＬｓ［ｄＢ／ｍ］として、深
度ｄ［ｍ］での受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］を、関係式： Ｇ（ｄ）＝ ｎ・１０・ｌｏｇ（ｄ／ｄ１）＋２・Ｌｓ
・（ｄ−ｄ１） に従って補正する受信感度補正手段を備えることを特徴
とする地中探査レーダである。

【０００７】本発明に従えば、受信感度補正手段は、電
磁波の拡散による減衰と地中を伝播することによる減衰
とを考慮して、深度ｄ［ｍ］で必要な受信感度Ｇ（ｄ）
［ｄＢ］を調節する。したがって、受信感度補正開始深
度ｄ１［ｍ］、地中での拡散減衰に関連する乗数をｎ、
単位長さ当たりの土壌減衰量Ｌｓ［ｄＢ／ｍ］を、それ
ぞれ好適な値に選択することにより、明瞭な探査画像を
得ることができる。

【０００８】また本発明で乗数ｎを３、受信感度補正開
始深度ｄ１を０．２〜０．４［ｍ］、土壌減衰量Ｌｓを
１０〜２０［ｄＢ／ｍ］として設定するパラメータ設定
手段を含むことを特徴とする。

【０００９】本発明に従えば、パラメータ設定手段は、
電磁波の減衰を物理的に考慮するときの妥当な値とし
て、乗数ｎに３、受信感度補正開始深度ｄ１に０．２〜
０．４［ｍ］、土壌減衰量Ｌｓに１０〜２０［ｄＢ／
ｍ］を設定できる。したがって電磁波の実際の減衰を補
うように受信感度を調節することができる。

【００１０】また本発明で乗数ｎをｎ≧０、受信感度補
正開始深度ｄ１［ｍ］を０．２≦ｄ１≦０．４、土壌減
衰量Ｌｓ［ｄＢ／ｍ］を−３≦Ｌｓ＜０として設定する
パラメータ設定手段を含むことを特徴とする。

【００１１】本発明に従えば、パラメータ設定手段は、
乗数ｎをｎ≧０、受信感度補正開始深度ｄ１［ｍ］を
０．２≦ｄ１≦０．４、土壌減衰量Ｌｓ［ｄＢ／ｍ］を
−３≦Ｌｓ＜０として各パラメータを設定できる。この
ようにパラメータを選択すると、広範囲の深度にわたっ
て同一レベルの信号を得ることができる。探査画像の水
平方向に生じる縞模様を抑えることができる。したがっ
て、広範囲の深度にわたって鮮明な探査画像を得ること
ができる。

【００１２】また本発明は、地中に電磁波を発信し、地
下埋設物から反射する電磁波を受信して地下埋設物の位
置探査を行う地中探査レーダの受信感度補正方法におい
て、一定の深度ｄ１［ｍ］を受信感度補正開始深度と
し、受信感度補正開始深度ｄ１［ｍ］よりも深度ｄ
［ｍ］が大きくなるときに受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］が
急峻に立上がり、急激な曲率の変化を生じることなく、
滑らかに受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］が増加し、一定の深
度ｄ２［ｍ］以上で最大感度Ｇｍａｘ［ｄＢ］となって
受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］は飽和するように、受信感度
補正曲線を設定し、設定される受信感度補正曲線に従っ
て受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］を補正することを特徴とす
る地中探査レーダの受信感度補正方法である。

【００１３】本発明に従えば、受信感度補正開始深度ｄ
１［ｍ］は一定に設定される。深度ｄ［ｍ］と深度ｄ
［ｍ］で必要な受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］の関係を表す
受信感度補正曲線は、深度ｄ［ｍ］が受信感度補正開始
深度ｄ１［ｍ］よりも大きくなるときに受信感度Ｇ
（ｄ）［ｄＢ］が急峻に立上がる。受信感度Ｇ（ｄ）
［ｄＢ］が急激な曲率の変化を生じることなく滑らかに
増加する。受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］が一定の深度ｄ２
［ｍ］以上で最大感度Ｇｍａｘ［ｄＢ］となって飽和す
る。このように設定される受信感度補正曲線に従って、
受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］は調節される。このように受
信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］を調節すると、広範囲の深度に
わたって鮮明な探査画像を得ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある地中探査レーダの電気的構成を示す。地中探査レー
ダ１１は、土壌１２中に存在するガス管などの埋設物１
３を検出するために、送信電磁波１７を土壌１２中に発
信する。送信電磁波１７は埋設物１３で反射し、地中探
査レーダ１１が反射電磁波１８を受信することにより埋
設物１３の存在が検出される。地中探査レーダ１１は、
アンテナ１９、送信機２１、受信機２２、処理回路２
３、メモリ２４、入力装置２５、表示装置２６を含んで
構成される。アンテナ１９は、送信アンテナ１９ａと受
信アンテナ１９ｂとを含む。送信機２１で発生する送信
信号は、送信アンテナ１９ａから送信電磁波１７として
放射される。土壌１２中に埋設物１３が存在するとき、
電磁波１７は埋設物１３にて反射する。反射電磁波１８
は、受信アンテナ１９ｂで受信されると、受信信号とし
て受信機２２に入力される。処理回路２３は、送信機２
１から送信信号を、受信機２２から受信信号をそれぞれ
取込む。処理回路２３は、送信信号と受信信号との時間
差および電磁波の地中伝波速度から埋設物１３の位置す
る深度を計算する。

【００１５】電磁波は伝播距離が長くなるにつれて拡散
する。地中における電磁波の拡散減衰に関連する乗数を
ｎとすると、電磁波の電力は、埋設物１３の深度ｄ
［ｍ］のｎ乗に反比例して減衰する。また、電磁波は土
壌という減衰体を伝播することによっても減衰する。こ
の土壌減衰は、電磁波が土壌中を伝播する経路をｄ０と
すれば、電磁波の電力はｅｘｐ（−ｄ０）に比例して減
衰する。これら２つの減衰による電磁波の減衰量は、ｄ
Ｂ単位で考えると、２つの減衰の和で表現される。よっ
て、深度ｄ［ｍ］が受信感度補正開始深度ｄ１よりも大
きいとき、土壌減衰量をＬｓ［ｄＢ／ｍ］とすると、深
度ｄ［ｍ］で必要な受信感度Ｇ［ｄＢ］は次式で表され
る。 Ｇ（ｄ）＝ ｎ・１０・ｌｏｇ（ｄ／ｄ１）＋２・Ｌｓ・（ｄ−ｄ１） …（１）

【００１６】深度ｄ［ｍ］と深度ｄ［ｍ］で必要な受信
感度Ｇ［ｄＢ］の関係を表す受信感度補正曲線に関する
パラメータである乗数ｎ、受信感度補正開始深度ｄ１
［ｍ］および土壌減衰量［ｄＢ／ｍ］の値は、予めメモ
リ２４に複数格納されている。受信感度補正曲線を決定
するために、入力装置２５を用いてパラメータを選択す
る。処理回路２３は、選択されるパラメータから受信感
度補正曲線を決定し、この受信感度補正曲線に従って、
受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］を調節する。この受信感度Ｇ
（ｄ）［ｄＢ］に従って、受信信号は増幅される。処理
回路２３の処理結果は、探査画像として表示装置２６に
表示される。

【００１７】図２は、電磁波の物理的減衰を補う、深度
ｄ［ｍ］での受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］を表す受信感度
補正曲線の概形を示す。図２において、横軸は深度ｄ
［ｍ］を表し、縦軸は深度ｄ［ｍ］での受信感度Ｇ
（ｄ）［ｄＢ］を表す。深度ｄ［ｍ］が受信感度補正開
始深度ｄ１［ｍ］を越えると、受信感度Ｇ（ｄ）［ｄ
Ｂ］は増加する。この増加は、受信感度補正曲線上では
上に凸の形状で現れる。そして、ある一定の深度ｄ２
［ｍ］以上になると、受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］は、最
大感度Ｇｍａｘ［ｄＢ］となって飽和する。その後、受
信可能である最大深度ｄｍａｘ［ｍ］まで、受信感度Ｇ
（ｄ）［ｄＢ］は最大感度Ｇｍａｘ［ｄＢ］で一定であ
る。

【００１８】次に、（１）式に特定のパラメータの組を
代入して、図３に示すような地下埋設物を探査した結果
を示していく。図３は、土壌１２中における６つの埋設
物１３ａ〜１３ｆの配置を示す。埋設物１３ａ〜１３ｆ
は、ガス管などに利用されるプラスチック被覆鋼管８０
Ａである。埋設物１３ａ〜１３ｆは、水平方向に１．５
［ｍ］の間隔をあけて配置される。埋設物１３ａは土壌
１２中、１．２［ｍ］の深度に配置される。埋設物１３
ｂ〜１３ｆは、埋設物１３ａから順次０．２［ｍ］ずつ
深度を下げて配置される。表１に第１のパラメータの組
を示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１の第１行は、左から乗数ｎ、受信感度
補正開始深度ｄ１［ｍ］、土壌減衰量Ｌｓ［ｄＢ／ｍ］
の各パラメータを示し、第２行および第３行はともに第
１行の各パラメータに代入する値を表示している。受信
感度補正開始深度ｄ１［ｍ］を、第２行は浅く設定し、
第３行は深く設定している。表１に表すパラメータの各
組は、電磁波の減衰を物理的に考慮して値を設定したも
のである。なお、最大感度Ｇｍａｘは４０［ｄＢ］、最
大深度ｄｍａｘは３［ｍ］とする。

【００２１】図４は、表１のパラメータの各組を用いる
場合の、深度ｄ［ｐｉｘｅｌ］と受信感度Ｇ（ｄ）［ｄ
Ｂ］の関係を表す受信感度補正曲線である。図４の横軸
は深度ｄ［ｐｉｘｅｌ］を表し、縦軸は受信感度Ｇ
（ｄ）［ｄＢ］を表す。なお、２５６［ｐｉｘｅｌ］
は、およそ３［ｍ］に相当する。図４において、深度ｄ
が１７０［ｐｉｘｅｌ］付近において、受信感度補正曲
線の曲率が急激に変化している。

【００２２】図５は、表１のパラメータの組を用いて図
３に示す埋設物１３ａ〜１３ｆを探査したときの探査画
像である。図５（１）は表１の第２行のパラメータを用
いる場合の画像であり、図５（２）は表１の第３行のパ
ラメータを用いる場合の画像である。図５に示すよう
に、表１に示すパラメータの各組を用いる場合の探査画
像では、最も深い埋設物１３ｆの信号が得られていな
い。また、図４における受信感度補正曲線の曲率の急激
な変化に起因して、図５（１）および（２）の画像中央
部のやや下に、水平方向の縞模様が発生している。

【００２３】図５に示す探査結果の問題を解決するた
め、深く位置する埋設物から浅く位置する埋設物まで明
瞭な画像が得られ、水平方向の縞模様が少なくなるよう
に受信感度補正曲線の形状が満たすべき条件を調べた。
その結果、以下の条件が必要であることが判明した。

【００２４】受信感度補正開始深度ｄ１［ｍ］よりも
深度ｄ［ｍ］が大きくなるときに受信感度Ｇ（ｄ）［ｄ
Ｂ］が急峻に立上がる。 急激な曲率の変化を生じることなく滑らかに受信感度
Ｇ（ｄ）［ｄＢ］が増加する。 一定の深度ｄ２［ｍ］以上で受信感度Ｇ（ｄ）［ｄ
Ｂ］は最大感度Ｇｍａｘ［ｄＢ］となって飽和する。

【００２５】この条件を満たすためには、乗数ｎをｎ≧
０、受信感度補正開始深度ｄ１［ｍ］を０．２≦ｄ１≦
０．４、土壌減衰量Ｌｓ［ｄＢ／ｍ］を−３≦Ｌｓ＜０
の範囲内の値に設定すればよい。前述の〜の条件を
満たすパラメータの組の例を第２のパラメータの組とし
て表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】表２の第１行は左から乗数ｎ、受信感度補
正開始深度ｄ１［ｍ］、土壌減衰量Ｌｓ［ｄＢ／ｍ］の
各パラメータを示し、第２行および第３行はともに第１
行の各パラメータに代入する値を表示する。受信感度補
正開始深度ｄ１［ｍ］を、第２行は浅く設定し、第３行
は深く設定している。表２に示すパラメータの各組は、
受信感度補正曲線の形状が急激に曲率を変化しないよう
に滑らかな曲線を描くよう設定されている。なお、最大
感度Ｇｍａｘは４０［ｄＢ］、最大深度ｄｍａｘは３
［ｍ］とする。

【００２８】図６は、表２のパラメータの各組を用いる
場合の深度ｄ［ｐｉｘｅｌ］と受信感度Ｇ（ｄ）［ｄ
Ｂ］の関係を表す受信感度補正曲線である。図６の横軸
は深度ｄ［ｐｉｘｅｌ］を表し、縦軸は受信感度Ｇ
（ｄ）［ｄＢ］を表す。図６の受信感度補正曲線は、画
像に生じる横縞を抑え、広範囲の深度にわたって明瞭な
探査画像を得るための前述の〜の条件を満たしてい
る。

【００２９】図７は、表２のパラメータの各組を用いて
図３に示す埋設物１３ａ〜１３ｆを探査したときの探査
画像である。図７（１）は表２の第２行のパラメータを
用いる場合の探査画像であり、図７（２）は表２の第３
行のパラメータを用いる場合の画像である。図７の探査
画像では、埋設物１３ａ〜１３ｆのすべてが検出されて
いることが判る。また、水平方向の縞模様も発生してい
ない。

【００３０】図８は、（１）式を用いて受信感度補正曲
線を設定するとき、図６に示すような受信感度補正曲線
の形状となるパラメータの組を探す手順を示す。ステッ
プｓ１で開始し、ステップｓ２では受信感度補正開始深
度ｄ１［ｍ］を０．２≦ｄ１≦０．４の範囲内から値を
設定する。ステップｓ３では、乗数ｎをｎ≧０、土壌減
衰量Ｌｓ［ｄＢ／ｍ］を−３≦Ｌｓ＜０のそれぞれの範
囲内から値を設定する。ステップｓ４では、深度ｄ
［ｍ］を変数として、受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］を演算
する。ステップｓ５では、深度ｄ［ｍ］と深度ｄ［ｍ］
で必要な受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］との関係を表す受信
感度補正曲線を記録紙やディスプレイに出力する。

【００３１】ステップｓ６では、図８のフローチャート
の作業に従事する人によって、ステップｓ５で出力され
る受信感度補正曲線の形状が適切であるか否かが判断さ
れる。すなわち、受信感度補正開始深度ｄ１［ｍ］より
も深度ｄ［ｍ］が大きくなるときに受信感度Ｇ（ｄ）
［ｄＢ］が急峻に立上がるか否かが判断される。急激な
曲率の変化を生じることなく滑らかに受信感度Ｇ（ｄ）
［ｄＢ］が増加するか否かが判断される。一定の深度ｄ
２［ｍ］以上で受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］が最大感度Ｇ
ｍａｘ［ｄＢ］となって飽和するか否かが判断される。
ステップｓ６で受信感度補正曲線の形状が適切でないと
判断される場合には、ステップｓ７に移り、パラメータ
である乗数ｎと土壌減衰量Ｌｓ［ｄＢ／ｍ］の値を変更
し、ステップｓ４に戻る。ステップｓ６で受信感度補正
曲線の形状が適切であると判断される場合、ステップｓ
８へ移る。ステップｓ８では、深度ｄ［ｍ］での受信感
度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］を決定してステップｓ９で終了す
る。

【００３２】以上の説明で受信感度補正曲線は、（１）
式のパラメータである乗数ｎ、受信感度補正開始深度ｄ
１［ｍ］で土壌減衰量Ｌｓ［ｄＢ／ｍ］を好適に選択す
ることで設定されるけれども、前述の〜の条件を満
たす曲線であれば受信感度補正曲線に設定することがで
きる。たとえば、放物線や楕円などの曲線を用いて受信
感度補正曲線を設定してもよい。

【００３３】また以上の説明で、地中探査レーダは、土
壌中の埋設物を探査するものであるけれども、土壌に限
らず他の媒質中に存在する物体の探査にも利用すること
ができる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、深度ｄ
［ｍ］で必要な受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］を調節すると
きに、電磁波の拡散減衰および土壌減衰が考慮されるの
で、受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］のパラメータである乗数
ｎ、受信感度補正開始深度ｄ１［ｍ］、土壌減衰量Ｌｓ
［ｄＢ／ｍ］を好適に選択することによって、探査画像
を明瞭にできる。

【００３５】また本発明によれば、電磁波の減衰を物理
的に考慮するときの適切なパラメータを設定することが
できるので、実際の電磁波の減衰を補うように受信感度
Ｇ（ｄ）［ｄＢ］を調節することができる。

【００３６】また本発明によれば、受信感度Ｇ（ｄ）
［ｄＢ］のパラメータは、乗数ｎをｎ≧０、受信感度補
正開始深度ｄ１［ｍ］を０．２≦ｄ１≦０．４、土壌減
衰量Ｌｓ［ｄＢ／ｍ］を−３≦Ｌｓ＜０に設定される。
このようにパラメータを選択すると、探査画像に生じる
横縞を抑えることができ、広範囲の深度にわたって鮮明
な探査画像を得ることができる。

【００３７】また本発明によれば、受信感度Ｇ（ｄ）
［ｄＢ］は、受信感度補正開始深度ｄ１［ｍ］が一定に
選ばれる。深度ｄ［ｍ］が受信感度補正開始深度ｄ１
［ｍ］を越えるときに急峻に立上がる。曲率は急に変わ
らないで滑らかに増加する。一定の深度ｄ２［ｍ］以上
で最大感度Ｇｍａｘ［ｄＢ］となって飽和する。このよ
うに受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］を調節すると、広範囲の
深度にわたって鮮明な探査画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である地中探査レーダの
電気的構成を示すブロック図である。

【図２】電磁波の物理的減衰を補正する、受信感度補正
曲線の概形を示すグラフである。

【図３】本発明を用いて探査する６つの地下埋設物１３
ａ〜１３ｆの配置図である。

【図４】（１）式に表１に示すパラメータの各組を代入
する場合の受信感度補正曲線である。

【図５】図４の受信感度補正曲線を用いて図３に示す埋
設物１３ａ〜１３ｆを探査したときの探査画像である。

【図６】（１）式に表２に示すパラメータの各組を代入
する場合の受信感度補正曲線である。

【図７】図６の受信感度補正曲線を用いて図３に示す埋
設物１３ａ〜１３ｆを探査したときの探査画像である。

【図８】（１）式を用いて受信感度補正曲線を設定する
とき、受信感度補正曲線を適切な形状とするパラメータ
の組を探す手順を示すフローチャートである。

【図９】地中探査レーダ１を用いて土壌２中に存在する
埋設物３を探査するときの概略的な構成図である。

【図１０】地中探査レーダ１を用いて土壌２中に存在す
る埋設物３を探査するときの信号処理の原理を示す図で
ある。

【図１１】従来の受信感度を用いる地下埋設物の探査結
果を示す図である。

【符号の説明】

１１ 地中探査レーダ １２ 土壌 １３ 地下埋設物 １７ 送信電磁波 １８ 反射電磁波 １９ アンテナ ２１ 送信機 ２２ 受信機 ２３ 処理回路 ２４ メモリ ２５ 入力装置 ２６ 表示装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地中に電磁波を発信し、地下埋設物から
   反射する電磁波を受信して地下埋設物の位置探査を行う
   地中探査レーダにおいて、 地下埋設物の深度をｄ［ｍ］、受信感度補正開始深度を
   ｄ１［ｍ］、地中での拡散減衰に関連する乗数をｎ、単
   位長さ当たりの土壌減衰量をＬｓ［ｄＢ／ｍ］として、
   深度ｄ［ｍ］での受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］を、関係
   式： Ｇ（ｄ）＝ｎ・１０・ｌｏｇ（ｄ／ｄ１）＋２・Ｌｓ・
   （ｄ−ｄ１） に従って補正する受信感度補正手段を備えることを特徴
   とする地中探査レーダ。
2. 【請求項２】 前記乗数ｎを３、前記受信感度補正開始
   深度ｄ１を０．２〜０．４［ｍ］、前記土壌減衰量Ｌｓ
   を１０〜２０［ｄＢ／ｍ］として設定するパラメータ設
   定手段を含むことを特徴とする請求項１記載の地中探査
   レーダ。
3. 【請求項３】 前記乗数ｎをｎ≧０、前記受信感度補正
   開始深度ｄ１［ｍ］を０．２≦ｄ１≦０．４、前記土壌
   減衰量Ｌｓ［ｄＢ／ｍ］を−３≦Ｌｓ＜０として設定す
   るパラメータ設定手段を含むことを特徴とする請求項１
   記載の地中探査レーダ。
4. 【請求項４】 地中に電磁波を発信し、地下埋設物から
   反射する電磁波を受信して地下埋設物の位置探査を行う
   地中探査レーダの受信感度補正方法において、 一定の深度ｄ１［ｍ］を受信感度補正開始深度とし、 受信感度補正開始深度ｄ１［ｍ］よりも深度ｄ［ｍ］が
   大きくなるときに受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］が急峻に立
   上がり、 急激な曲率の変化を生じることなく、滑らかに受信感度
   Ｇ（ｄ）［ｄＢ］が増加し、 一定の深度ｄ２［ｍ］以上で最大感度Ｇｍａｘ［ｄＢ］
   となって受信感度Ｇ（ｄ）［ｄＢ］は飽和するように、
   受信感度補正曲線を設定し、 設定される受信感度補正曲線に従って受信感度Ｇ（ｄ）
   ［ｄＢ］を補正することを特徴とする地中探査レーダの
   受信感度補正方法。