ارائه روشی نوین جهت افزایش سرعت مدلسازی پیشرو داده های رادار نفوذی زمین GPR در حوزه فرکانسی

رفتار حاکم بر میادینGPR را می توان از طریق حل معادلات ماکسول و شرایط مرزی مناسب، که پایه و اساس تئوری الکترومغناطیس را تشکیل می دهند، شبیه سازی نمود. تاکنون روشهای عددی مختلفی جهت مدلسازی پیشرو داده هایGPR بکار گرفته شده است که در این میان، روش اختلاف محدود در حوزه زمان FDTD( به دلیل سادگی و قابلیت بالا در شبیه سازی محیط های پیچیده، مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. علیرغم دارا بودن این مزیتها، روش اختلاف محدود دارای نقاط ضعفی همچون زمان اجرای طولانی در مدلهای با محیط های میزبان پراکنده کننده و پراتلافLossy media( می باشد بطوریکه ممکن است فرآیند محاسباتی مدلسازی پیشرو، حتی بر روی یک کامپیوتر پرسرعت نیز ساعتها بطول بیانجامد. از آنجایی که فرآیند مدلسازی معکوس، نیازمند یک هسته مدلسازی پیشرو پرسرعت می باشد، لذا اخیراً تحقیقات در زمینه توسعه و بهینه سازیسرعت اجرای الگوریتمهای مدلسازی پیشرو، مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است.در مطالعه حاضر از الگوی رفتاری پاسخهایGPR که بصورت یک شبه هذلولی ظاهر می شوند در جهت کاهش زمان اجرای مدلسازی پیشرو، استفاده شده است. در حالت کلی نگاشت راداریRadargram) یک برداشت پروفیلی داده هایGPR مجموعه ای از تریسهای بازتابی می باشد که دارای یک جابجایی زمانی در محدوده وجود ناهمگنیهای زیرسطحی می باشند. این خاصیت، اجازه بکارگیری تبدیل فوریه تریسها و اعمال جابجایی زمانی در حوزه فرکانسی را فراهم می آورد. لذا در این تحقیق با استفاده از تبدیل فوریه و جابجایی زمانی تریسها در حوزه فرکانسی، قدرت تفکیک جانبی داده ها را در امتداد برداشت پروفیل، به روش درونیابی خطی تریسها و در مدت زمانبسیار کوتاه، افزایش داده و درنتیجه طول زمان کل محاسبات، بطور چشمگیری تا بیش از 70 برابر قبل از بکارگیری این روش، کاهش یافته است.

کلیدواژه ها:

رادار نفوذی زمینGPR) پاسخ هذلولی شکل ، مدلسازی پیشرو ، تبدیل فوریه ، حوزه فرکانسی ، تفکیک پذیری ، زمان محاسباتی