Yüzey Empedansı Aracılığıyla Üç Boyutlu Gömülü Cisimlerin Tespiti

Abstract

Bu çalışmada, bir yarı-uzayda gömülü üç boyutlu cismlerin konumlarının tespit edilmesine yönelik bir yöntem sunulmuştur. Yöntem ara yüzeyden yukarıda yapılan elektrik ve manyetik alan ölçümlerinden yararlanılarak saçılan alanın gelen dalgayla aynı yöndeki bileşenlerini içeren bir yüzey empedans fonksiyonunun oluşturulmasına dayanır. Çalışma kapsamında bu alan değerleri moment metodu kullanılarak üretilmiştir. Üç boyutlu cisimlerin varlığı durumunda yüzey empedansı konuma bağlı iki boyutlu bir fonksiyon halini alır ve bu fonsiyonunun tepe noktaları gömülü cisimlerin konumlarını gösterir. Yüzey empedans fonksiyonunun hesaplanması için gerekli olan ara yüzeydeki elektrik alan değerinin ölçüm sonuçlarından elde edilmesinde Fourier dönüşümüne dayalı bir teknik kullanılmıştır. Sayısal uygulama sonuçları cisimler çok yakın veya çok derine gömülü olmadığı sürece empedans fonksiyonunun konumlarının belirlenmesinde oldukça etkili olduğunu ve ayrıca cisimlerin göreli derinlik, boyut, malzeme yapısı gibi karakteristik özellikleri hakkında bilgi sağladığını göstermektedir.

A method to determine the locations of the three dimensional objects buried in a half space medium is presented. The method is based on the reconstruction of a surface impedance function defined by the co-polarized tangential components of electric and magnetic fields via remote field measurements of scattered field. In this work, the values obtained by those measurements are calculated by the use of method of moments. In the presence of 3-D objects, surface impedance becomes a two dimensional function of location and the locations of the peaks of this function indicates the position of buried objects. The scattered field distribution and its derivative on the half space boundary which are required for determination of surface impedance function are obtained through a continuation method based on Fourier transform of the measured data to the interface. Numerical simulations show that unless the objects are very close, the surface impedance is highly effective in locating the buried objects and also carries information about relative depth, size or material properties of the objects.