介质介电常数计算方法以及介质介电常数计算装置制造方法及图纸

本公开提供了一种介质介电常数计算方法以及介质介电常数计算装置，该方法包括：获取多偏移距探地雷达的至少三个接收天线分别接收的反射信号，其中，反射信号是根据雷达的发射天线针对反射体发射的发射信号生成的；根据参数集，构建介电常数计算模型，其中，参数集包括：反射体的第一位置参数、发射天线的第二位置参数、接收天线的第三位置参数、预设波速参数和预设时延参数；根据反射信号，确定发射天线的第一实测位置、接收天线的第二实测位置和每个反射信号的实测时延；根据至少三个实测时延、发射天线的第一实测位置、接收天线的第二实测位置和介电常数计算模型，确定介质的介电常数。常数。常数。

【技术实现步骤摘要】
介质介电常数计算方法以及介质介电常数计算装置


[0001]本公开涉及介电常数测量
，更具体地，涉及一种介质介电常数计算方法、介质介电常数计算装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品。

技术介绍

[0002]在电磁波理论中，电磁波与介质的相互作用及场变化主要是通过研究其介质的介电常数来进行分析，因为不同介质的介电常数有着本质的区别，它表征了介质与电磁场之间的相互作用，反应了介质电场能量存储与损耗大小，由于介质的组织、成分、结构、状态等都和介电特性有着密切的关系，因此介电常数是反应介质特性的一个较为重要参数。
[0003]在实现本公开构思的过程中，专利技术人发现相关技术中至少存在如下问题：利用多偏移距探地雷达确定的介质的介电常数的准确性较低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开实施例提供了一种介质介电常数计算方法、介质介电常数计算装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品。
[0005]本公开实施例的一个方面提供了一种由电子设备执行的介质介电常数计算方法，包括：
[0006]获取多偏移距探地雷达的至少三个接收天线分别接收的反射信号，其中，上述反射信号是根据上述雷达的发射天线针对反射体发射的发射信号生成的；
[0007]根据参数集，构建介电常数计算模型，其中，上述参数集包括：上述反射体的第一位置参数、上述发射天线的第二位置参数、上述接收天线的第三位置参数、预设波速参数和预设时延参数；
[0008]根据上述反射信号，确定上述发射天线的第一实测位置、上述接收天线的第二实测位置和每个上述反射信号的实测时延；以及
[0009]根据至少三个上述实测时延、上述发射天线的第一实测位置、上述接收天线的第二实测位置和上述介电常数计算模型，确定上述介质的介电常数。
[0010]根据本公开的实施例，上述多偏移距探地雷达包括月壤结构探测仪。
[0011]根据本公开的实施例，介质介电常数计算方法还包括：
[0012]对至少三个上述反射信号进行预处理，得到与每个上述反射信号对应的新的反射信号。
[0013]根据本公开的实施例，上述对至少三个上述反射信号进行预处理，得到与每个上述反射信号对应的新的反射信号，包括：
[0014]对至少三个上述反射信号分别进行滤波处理，得到与每个上述反射信号对应的滤波后的反射信号；以及
[0015]对多个上述滤波后的反射信号分别进行降噪处理，得到多个上述新的反射信号。
[0016]根据本公开的实施例，上述根据参数集，构建介电常数计算模型，包括：
[0017]基于折射定律，根据上述发射天线的第二位置参数以及每一个上述接收天线的第三位置参数构建一个第一关系式；
[0018]基于一个上述接收天线的第三位置参数，根据上述预设时延参数、上述反射体的第一位置参数以及另一个上述接收天线的第三位置参数构建一个第二关系式；以及
[0019]根据多个上述第一关系式和多个上述第二关系式生成上述介电常数计算模型。
[0020]根据本公开的实施例，在上述反射信号的数量为三个的情况下，多个上述第一关系式如以下公式所示：
[0021][0022][0023][0024][0025]其中，ε表征待求解的介质的介电常数；发射天线或接收天线的高度为h，(x
T
，h)、(x
R1
，h)、(x
R2
，h)、(x
R3
，h)分别为发射天线的第二位置参数和三个接收天线的第三位置参数，(x0，
‑
H)为反射体的第一位置参数，(x1，0)为发射信号与介质之间的入射点的预设坐标，(x2，0)、(x3，0)、(x4，0)分别为三个接收天线分别对应的与介质之间的出射点的预设坐标。
[0026]根据本公开的实施例，多个上述第二关系式如以下公式所示：
[0027][0028][0029][0030]其中，c表征预设波速参数；t1、t2、t3分别表示三个反射信号的预设时延参数。
[0031]根据本公开的实施例，上述根据至少三个上述实测时延、上述发射天线的第一实测位置、上述接收天线的第二实测位置和上述介电常数计算模型，确定上述介质的介电常
数，包括：
[0032]根据每个上述实测时延以及与上述实测时延对应的上述第二关系式，生成与上述实测时延对应的待求解的第二关系式；
[0033]根据四个上述第一关系式，和与每个上述第一关系式对应的上述发射天线的第一实测位置或上述接收天线的第二实测位置，生成四个待求解的第一关系式；以及
[0034]根据三个上述待求解的第二关系式以及四个上述待求解的第一关系式，确定上述介质的上述介电常数。
[0035]根据本公开的实施例，上述根据上述发射信号和上述反射信号，确定上述发射天线的第一实测位置、上述接收天线的第二实测位置和每个上述反射信号的实测时延，包括：
[0036]根据上述发射信号和上述反射信号，生成雷达图，其中，上述雷达图表征与上述发射信号对应的发射天线、与每个上述反射信号对应的接收天线的空间坐标关系；以及
[0037]根据上述雷达图，确定上述发射天线的第一实测位置、上述接收天线的第二实测位置和每个上述反射信号的实测时延。
[0038]本公开实施例的另一个方面提供了一种介质介电常数计算装置，包括：
[0039]获取模块，用于获取多偏移距探地雷达的至少三个接收天线分别接收的反射信号，其中，上述反射信号是根据上述雷达的发射天线针对反射体发射的发射信号生成的；
[0040]构建模块，用于根据参数集，构建介电常数计算模型，其中，上述参数集包括：上述反射体的第一位置参数、上述发射天线的第二位置参数、上述接收天线的第三位置参数、预设波速参数和预设时延参数；
[0041]第一确定模块，用于根据上述反射信号，确定上述发射天线的第一实测位置、上述接收天线的第二实测位置和每个上述反射信号的实测时延；以及
[0042]第二确定模块，用于根据至少三个上述实测时延、上述发射天线的第一实测位置、上述接收天线的第二实测位置和上述介电常数计算模型，确定上述介质的介电常数。
[0043]本公开实施例的另一个方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的方法。
[0044]本公开实施例的另一个方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。
[0045]本公开实施例的另一个方面提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。
[0046]根据本公开的实施例，通过根据具有反射体的第一位置参数、发射天线的第二位置参数、接收天线的第三位置参数、预设波速参数和预设时延参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由电子设备执行的介质介电常数计算方法，包括：获取多偏移距探地雷达的至少三个接收天线分别接收的反射信号，其中，所述反射信号是根据所述雷达的发射天线针对反射体发射的发射信号生成的；根据参数集，构建介电常数计算模型，其中，所述参数集包括：所述反射体的第一位置参数、所述发射天线的第二位置参数、所述接收天线的第三位置参数、预设波速参数和预设时延参数；根据所述反射信号，确定所述发射天线的第一实测位置、所述接收天线的第二实测位置和每个所述反射信号的实测时延；以及根据至少三个所述实测时延、所述发射天线的第一实测位置、所述接收天线的第二实测位置和所述介电常数计算模型，确定所述介质的介电常数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多偏移距探地雷达包括月壤结构探测仪。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：对至少三个所述反射信号进行预处理，得到与每个所述反射信号对应的新的反射信号。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述对至少三个所述反射信号进行预处理，得到与每个所述反射信号对应的新的反射信号，包括：对至少三个所述反射信号分别进行滤波处理，得到与每个所述反射信号对应的滤波后的反射信号；以及对多个所述滤波后的反射信号分别进行降噪处理，得到多个所述新的反射信号。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据参数集，构建介电常数计算模型，包括：基于折射定律，根据所述发射天线的第二位置参数以及每一个所述接收天线的第三位置参数构建一个第一关系式；基于一个所述接收天线的第三位置参数，根据所述预设时延参数、所述反射体的第一位置参数以及另一个所述接收天线的第三位置参数构建一个第二关系式；以及根据多个所述第一关系式和多个所述第二关系式生成所述介电常数计算模型。6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述反射信号的数量为三个的情况下，多个所述第一关系式如公式(1)～(4)所示：述第一关系式如公式(1)～(4)所示：
其中，ε表征待求解的介质的介电常数；发射天线或接收天线的高度为h，(x
T
，h)、(x
R1
，h)、(x
R2
，h)、(x
R3
，h)分别为发射天线的第二位置参数和三个接收天线的第三位置参数，(x0，
‑
H)为反射体的第一位置参数，(x1，0)为发射信号与介质之间的入射...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞刚，苏彦，李春来，张宗煜，刘晨迪，洪天晟，戴舜，刘书宁，杜维，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：发明
国别省市：