基于冰晶各向異性的地下冰層探測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于冰晶各向異性的地下冰層探測(cè)方法包括：步驟A，向探測(cè)地點(diǎn)的地下發(fā)射線極化電磁波；以及步驟B，接收所述線極化電磁波的回波信號(hào)，如果該回波信號(hào)中含有橢圓極化波，則判斷該探測(cè)地點(diǎn)地下存在冰層，否則，判斷該探測(cè)地點(diǎn)地下不存在冰層。本發(fā)明利用冰層與砂土層反射波極化狀態(tài)的不同可以有效的探測(cè)出地下是否有冰層，從原理上解決了對(duì)于次表層介電系數(shù)連續(xù)變化以及分層不明顯所帶來(lái)的誤判問(wèn)題，從而能夠有效的判斷出探測(cè)地點(diǎn)地下冰層的分布情況。
【專利說(shuō)明】基于冰晶各向異性的地下冰層探測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及資源勘探【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于冰晶各向異性的地下冰層探測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]火星表面沒(méi)有人工設(shè)施，在4億年前停止了地殼運(yùn)動(dòng)。對(duì)于火星水體的探測(cè)研究有助于理解行星演化歷史，火星上是否有生命以及改造火星都有重大意義。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用微波遙感反演方法來(lái)進(jìn)行火星次表層冰層探測(cè)，其主要包括以下步驟:雷達(dá)發(fā)射電磁波，接收從地表以及次表層的反射波，通過(guò)后端的處理技術(shù)提取表層和次表層的介電系數(shù)，反演出次表層的組成成分是否含有水或者冰層。
[0004]然而，當(dāng)次表層介電系數(shù)連續(xù)變化，或分層不明顯時(shí)，則容易產(chǎn)生誤判，反演目標(biāo)組成成分發(fā)生錯(cuò)誤，有必要尋求其他的水冰探測(cè)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]鑒于上述技術(shù)問(wèn)題，提出了 一種基于水冰晶體各向異性的地下冰層探測(cè)方法，以提升水冰探測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0007]( 二 )技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明基于冰晶各向異性的地下冰層探測(cè)方法包括:步驟A，向探測(cè)地點(diǎn)的地下發(fā)射線極化電磁波；以及步驟B，接收所述線極化電磁波的回波信號(hào)，如果該回波信號(hào)中含有橢圓極化波，則判斷該探測(cè)地點(diǎn)地下存在冰層，否則，判斷該探測(cè)地點(diǎn)地下不存在冰層。
[0009](三)有益效果
[0010]本發(fā)明基于冰晶各向異性的地下冰層探測(cè)方法利用冰層與砂土層反射波極化狀態(tài)的不同可以有效的探測(cè)出地下是否有冰層，由于反射波極化狀態(tài)的辨別準(zhǔn)確性和可靠性均較高，因此該種地下冰層探測(cè)方法從原理上解決了對(duì)于次表層介電系數(shù)連續(xù)變化以及分層不明顯所帶來(lái)的誤判問(wèn)題，從而能夠有效的判斷出探測(cè)地地下冰層的分布情況。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例基于冰晶各向異性的地下冰層探測(cè)方法的流程圖；
[0012]圖2為入射線極化電磁波在火星大氣中傳播的極化狀態(tài)仿真曲線；
[0013]圖3為入射線極化電磁波在巖石層和冰層的分界面時(shí)的極化狀態(tài)仿真曲線；
[0014]圖4為入射線極化電磁波進(jìn)入冰層后的極化狀態(tài)仿真曲線；
[0015]圖5為入射線極化電磁波由冰層反射回空氣的極化狀態(tài)仿真曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在附圖或說(shuō)明書(shū)描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號(hào)。附圖中未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式，為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中普通技術(shù)人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應(yīng)了解，參數(shù)無(wú)需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。
[0017]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，本發(fā)明的 申請(qǐng)人:通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，電磁波通過(guò)火星中的巖石層時(shí)，電磁波的極化態(tài)不發(fā)生變化，而電磁波通過(guò)冰層時(shí)，極化狀態(tài)發(fā)生改變，因此可以通過(guò)提取回波信號(hào)的極化狀態(tài)把巖石層和冰層的反射信號(hào)分開(kāi)，從而探測(cè)出地下冰層。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種基于冰晶各向異性的地下冰層探測(cè)方法。圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例基于冰晶各向異性的地下冰層探測(cè)方法的流程圖。圖2至圖5為對(duì)圖1所示地下冰層探測(cè)方法中線極化電磁波狀態(tài)轉(zhuǎn)換的仿真曲線。四副仿真曲線的橫坐標(biāo)表示傳播的深度，單位是米；縱坐標(biāo)表示電磁波電場(chǎng)的振幅，單位是伏特/米。其中，實(shí)線表不與入射波同極化的電場(chǎng)分量，虛線表不與入射波交叉極化的電場(chǎng)分量。
[0019]如圖1所示，本實(shí)施例地下冰層探測(cè)方法包括:
[0020]步驟A，衛(wèi)星正下視向火星上探測(cè)地點(diǎn)的地下發(fā)射線極化電磁波E ;
[0021]
【權(quán)利要求】
1.一種基于冰晶各向異性的地下冰層探測(cè)方法，其特征在于，包括: 步驟A，向探測(cè)地點(diǎn)的地下發(fā)射線極化電磁波；以及 步驟B，接收所述線極化電磁波的回波信號(hào)，如果該回波信號(hào)中含有橢圓極化波，則判斷該探測(cè)地點(diǎn)地下存在冰層，否則，判斷該探測(cè)地點(diǎn)地下不存在冰層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下冰層探測(cè)方法，其特征在于，所述線極化電磁波為載頻脈沖E:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地下冰層探測(cè)方法，其特征在于，所述線極化電磁波為無(wú)載頻脈沖、載頻脈沖或線性調(diào)頻脈沖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的地下冰層探測(cè)方法，其特征在于，用于對(duì)地球或地外星球進(jìn)行次表層或冰蓋內(nèi)部冰層的探測(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地下冰層探測(cè)方法，其特征在于，所述地外星球?yàn)榛鹦?、木星、水星或月球?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的地下冰層探測(cè)方法，其特征在于，由衛(wèi)星或航天飛機(jī)實(shí)施。
【文檔編號(hào)】G01V3/12GK103792586SQ201410059217
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】張曉娟, 王辰, 方廣有, 饒麗婷, 崔帥, 吳超, 王友成 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所