基于FDTD的月壤分层雷达探测正演模拟

发布时间：2018-02-28 04:17

  本文关键词： GprMax FDTD 正演模拟 雷达波 介电常数　出处：《地学前缘》2014年06期 　论文类型：期刊论文

【摘要】："嫦娥三号"巡视器上搭载的测月雷达通过500MHz频率的天线,对巡视路线上的月壳浅层结构进行剖面式观测,能探测到月球地底下30m深土壤层的结构。为了更好地分析测月雷达的探测结果,文中对月壤分层进行正演模拟,月岩层的介电常数采用与"嫦娥三号"登月点位置最近的Apollo 15的电性参数近似代替,月壤的介电常数是一个和密度相关的值且随深度的变化而变化。根据以上参数建立模型,基于时域有限差分(FDTD)原理,利用GprMax对月壤分层结构进行模拟,建立的模型包括月表介电常数随深度变化二层模型和月岩层存在下界面三层模型,并对其波形特征进行分析,找到月壤层次划分的一般规律,对"嫦娥三号"测月雷达数据的分析提供理论依据。
[Abstract]:The lunar radar carried on the "Chang 'e-3" patrol, passing through an antenna with a frequency of 500MHz, made a cross-sectional observation of the shallow structure of the lunar shell on the patrol route. The structure of 30 m deep soil layer under the lunar earth can be detected. In order to better analyze the detection results of lunar radar, the forward modeling of lunar soil stratification is carried out in this paper. The dielectric constant of lunar strata is approximately replaced by the electrical parameters of Apollo 15, which is closest to the location of the lunar landing point "Chang 'e-3". The dielectric constant of lunar soil is a value related to density and varies with the depth. Based on the theory of finite-difference time-domain (FDTD), the layered structure of lunar soil is simulated by GprMax. The models include the two-layer model of the variation of the monthly surface dielectric constant with the depth and the three-layer model of the interface of the lunar strata. The waveform characteristics of the model are analyzed. The general rules of lunar soil stratification are found, and the theoretical basis for the analysis of lunar radar data of Chang'e 3 is provided.
【作者单位】： 吉林大学地球探测科学与技术学院;天津师范大学城市与环境科学学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(41372337,41373068) 吉林大学研究生创新基金资助项目(2014029)
【分类号】：P184.5;V476.3

【共引文献】

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本文编号：1545720