一种单发双收月球表面探地雷达测定月壤介电常数的方法

摘要

本发明公开了一种单发双收月球表面探地雷达测定月壤介电常数的方法，其中月球表面探地雷达的发射天线为Tx，接收天线为Rx1和Rx2，该方法包括：步骤1，从雷达回波数据中获取发射天线辐射的雷达信号到达接收的天线的传播时间t₁、t₂；步骤2，根据获得的雷达信号回波到达接收的天线的传播时间t₁、t₂，联立方程求得雷达波在月壤中的传播速度v；步骤3，根据获得的雷达波在月壤中的传播速度v，进而获得月壤介电常数ε_regolith。本发明在测月雷达中引入单发双收的探测模式，建立了一种双接收天线的月球表面探地雷达测定月壤介电常数的方法，并给出了收发天线距离与可探测深度之间的关系，为今后单发双收行星表面探地雷达的设计提供依据。

主权项

一种单发双收月球表面探地雷达测定月壤介电常数的方法，其中月球表面探地雷达的发射天线为Tx，接收天线为Rx1和Rx2，所述发射天线和接收天线之间的距离满足以下条件：$(\sqrt{D^2+{\left(\frac{L_1+L_2}{2}\right)}^2}-\sqrt{D^2+{\left(\frac{L_1}{2}\right)}^2})\ge \frac{C}{2f_s\sqrt{{ϵ}_{\mathrm{regolith}}}};$该方法包括步骤：步骤1，从雷达回波数据中获取发射天线辐射的雷达信号到达接收的天线的传播时间t₁、t₂；步骤2，根据步骤1中获得的雷达信号回波到达接收的天线的传播时间t₁、t₂，可联立方程如下，求得雷达波在月壤中的传播速度v：$t_1=\frac{2\sqrt{D^2+{\left(\frac{L_1}{2}\right)}^2}}{v},$$t_2=\frac{2\sqrt{D^2+{\left(\frac{L_1+L_2}{2}\right)}^2}}{v};$其中，L1表示发射天线和接收天线Rx1之间的距离，L2表示两个接收天线之间的距离，D表示月壤厚度，v是雷达波在月壤中的传播速度；步骤3，根据步骤2中获得的雷达波在月壤中的传播速度v，进而获得月壤介电常数ε_regolith为：${ϵ}_{\mathrm{regolith}}={\left(\frac{C}{v}\right)}^2,$其中C表示光速。