一、项目名称
TD-1型探地雷达
二、所属领域
先进制造与高端装备制造
三、技术成熟度（参照GB/T22900-2009和附件）
9级
四、制造成熟度
产品
五、市场成熟度（无）
六、领先水平
国内国际领先
七、项目介绍
探地雷达基于电磁波反射原理，通过天线发射及接收电磁波来对目标体进行扫描，在存在介电常数差异的相应界面形成良好的反射界面信息，继而探测地下目标体的构造和物态特征。
探地雷达是从常规的空中雷达技术中发展而来的。但是，与空中雷达存在很大的差别。首先在遥感雷达出现之前来自地表和地下的回波一直被当作空中雷达的杂波进行处理，地表甚至地下目标更被视作雷达的“盲区”。而探地雷达正是要对处于“盲区”的目标进行探测。其次，空中雷达的探测目标基本处于空气中，电磁波的传播被视为自由空间的平面波，而对于探地雷达而言，目标所处的地下介质一般是非均匀有损耗介质，它造成电磁波传播的复杂化，并且衰减也很大。这两种差别决定了探地雷达与空中雷达在体制上有很大的不同。具体表现在天线形式、发射系统、接收系统、以及数据处理和图像判读上有很大的差别， 所以说探地雷达是一个全新的雷达种类。
本项目是针对市政管网探测、地质灾害预报领域开发的一款产品，目前已经小批量生产并应用于德州市政管网普查试点项目。与国际先进雷达进行性能比对测试，本项目产品性能与国际先进水平相当。
八、技术指标
1.中心频率（可挂载100MHz、250MHz等不同频段天线）：
(200~250)MHz；带宽不小于250MHz
(80~100)MHz；带宽不小于100MHz
2.探测距离：
挂载250MHz天线，不小于2.5米（北方城市道路，典型值）；8米（最大探测距离）；
挂载100MHz天线，不小于5米（北方城市道路，典型值）；15米（最大探测距离）；
3.单个异常体最小分辨尺度@c=100m/us，深度1米： 0.1米
4.两个水平相邻异常体的水平分辨率@c=100m/us，深度1米：0.5米
5.垂向分辨率@c=100m/us：0.5米
6.样点数/道：128-8192
7.叠加次数 ：自动叠加范围1-20
8.通讯接口:RS232串口、100MHz网口
9.采集模式:手动、测距轮触发
10.软件:探地雷达采集预处理软件1.0
11.重量:<17kg
12.供电:12V±2V，DC锂电池或直流电源
13.功耗：<20W
14.工作温度：-20℃~+50℃
15.工作环境：IP66/ GJB150.8淋雨试验
九、技术特点
1) 超宽带雷达总体技术
本项目的完成标志着我所突破了时域冲击脉冲雷达系统设计技术，掌握了顺序等效采样收发系统的时序控制技术。
2) 低频屏蔽收发天线技术
考虑到瞬时带宽、波形保真度、辐射效率及加工的难度等因素, 本项目选择蝶形天线，并利用末端集中加载技术提高天线的波形保真度。并在天线背向增加屏蔽盒( 背腔)。由于屏蔽盒本身就是强烈的反射源, 在加屏蔽盒的同时, 盒内需要吸收层覆盖, 吸收层要能有效吸收, 并且厚度适当。实践证明，该天线具有良好的宽带特性和波形保真度。
3) 高压超宽带信号产生技术
探地雷达系统中, 均要求有纳秒级甚至是皮秒级快沿窄脉冲源。其波形、稳定度、频谱分量等指标也终将对整套系统可行性产生决定性影响。本雷达发射机利用雪崩三极管击穿时产生的纳秒级冲击脉冲信号，作为场效应功放管的栅极触发信号。当信号到来时，场效应管产生一个前沿也是纳秒级的宽频信号，即为雷达发射信号，发射信号频谱与天线系统的频谱对应。
4) 低噪声大动态26GHz等效采样技术
本项目研究了等效采样技术。对于周期性或者可重复的在时间上出现很短或在频率域频率很高的被采样信号，在采样时可以采用较慢的采样频率来实现，再按照一定的规律将这些样本点重组起来，就可以恢复原波形，从而实现利用较低的实时采样速率获取较高等效采样速率的采样方法称为等效采样或变换采样。
本项目完成了步进38ps的高稳定度时钟源以及300ps采样门电路，实现了26GHz 16bit等效采样，动态范围超过96dB。
5) 预处理及数据解释
通过去直流漂移、移动开始时间、自动增益控制、一维滤波、反褶积、抽取平均值、偏移（时深转换）、滑动平均和图像处理等方法处理后的图线，更加清晰直观，小信号特性得到明显突出，便于用户使用。
十、适用范围
与电阻率法、低频电磁感应法及地震法等常规的地下无损探测方法相比，探地雷达具有探测速度快、探测过程连续、分辨率高、操作方便灵活、探测费用低、探测范围广（能探测金属和非金属）等特点。因此，探地雷达在国防、公安、公路、铁路、桥梁、隧道、机场建设及探矿、地质考察、考古、反恐等方面具有广泛的应用空间。
通过国外产品应用领域分布和市场需求调研情况来看，本产品完成系列化开发后，在市政管网探测、公路铁路工程探测、水利工程探测、隧道开挖超前预报、生命救援等领域有着广泛需求，市场前景广阔。具体应用情况如下：
主频 应用领域
50MHz 环境监测、地质预报
100MHz 水利工程探测、隧道开挖超前预报、地质预报
250MHz 地质预报、市政管网探测、公路铁路工程探测
500MHz 路基检测、建筑质量检测
