Công nghệ Radar giao thoa mặt đất cho các ứng dụng quan trắc trên mặt đất
Đây là một trong những công nghệ Radar tiên tiến nhất hiện nay cho các ứng dụng khảo sát địa hình (Topography), quan trắc từ xa chuyển vị/ dịch chuyển bề mặt (Surface deformation) với độ chính xác cao và tầm bao phủ rộng. Nhờ việc ứng dụng cùng lúc nhiều kỹ thuật quan trọng của Radar:
- Nguyên lý radar cơ bản, phát đi một xung sóng vô tuyến và đo thời gian phản hồi xung giúp xác định khoảng cách từ đối tượng đến radar.
- Kỹ thuật radar phát sóng liên tục tần số biến đổi (Stepped Frequency Continuous Wave - SFCW) giúp xác định khoảng cách của các đối tượng trong tầm nhìn của Radar.
- Kỹ thuật radar khẩu độ tổng hợp (Synthetic Aperture Radar) kết hợp tín hiệu radar rời rạc từ các góc độ khác nhau (thiết bị thường chạy trên ray ngang, dọc hoặc quét theo hình cung) thành ảnh radar 2D.
- Kỹ thuật giao thoa sóng radar (Interferometric Radar) giúp xác định chuyển vị của đối tượng quan tâm chính xác đến dưới mm từ khoảng cách hàng km nhờ kỹ thuật giao thoa pha sóng phản hồi (không thể đạt đến độ chính xác này chỉ dựa vào đo thời gian xung vô tuyến phản hồi, ngoài ra giao thoa pha sóng còn hỗ trợ quá trình tạo ảnh radar 3D).
Ngày nay, dạng công nghệ này được sử dụng để chế tạo các hệ thống thiết bị tiên tiến để theo dõi đối tượng/ khu vực quan tâm, từ đó thu được kết quả chuyển vị/ dịch chuyển (hay biến dạng) được hiển thị thời gian thực thông qua giao diện phần mềm.
Ứng dụng phổ biến ngày nay:
- Quan trắc chuyển vị công trình cầu, đập, tòa nhà, kiến trúc cổ và các dạng công trình khác trong công tác quan trắc sức khỏe công trình (SHM), kết quả gồm độ chuyển vị theo thời gian thực, thậm chí cả tần số rung động với dạng thiết bị đặc thù.
- Quan trắc chuyển vị, cảnh báo sớm nguy cơ sạt lở đất đá cho khu vực địa hình nguy hiểm (sườn đồi, sười núi, mái dốc, các khu vực dễ xảy ra sụt trượt khác...).
- Quan trắc chuyển vị trong các mỏ than và cảnh báo sớm nguy cơ sập hầm lò.
- Quan trắc chấn động từ các hoạt động nổ mìn, quan trắc và cảnh báo sớm nguy cơ đá rơi…
Các ưu điểm nổi bật so với những hệ thống quan trắc truyền thống:
- Quan trắc thời gian thực các dịch chuyển với độ chính xác 0,01 - 0,1 mm từ khoảng cách xa hàng km;
- Quan trắc chuyển vị cùng lúc nhiều điểm, bao phủ khu vực quan trắc rộng lớn đến hàng km2;
- Dữ liệu có thể truyền dẫn không dây trực tiếp về trung tâm điều hành, phần mềm cho phép cài đặt cảnh báo sớm nguy cơ mất an toàn, kết quả được biểu diễn ở dạng 2D/3D trực quan,
- Quan trắc từ xa, không tiếp xúc đối tượng/ khu vực quan trắc, không cần lắp đặt thiết bị, phụ kiện trên các vị trí khó tiếp cận;
- Khoảng lấy mẫu tối đa chỉ vài phút, và có thể rút ngắn tới 30 giây trên các hệ thống tiên tiến nhất, thu lại cả những dịch chuyển nhỏ (mm/ tháng) và lớn(cm/giờ);
- Thực hiện quan trắc liên tục cả ngày lẫn đêm với nhiều tùy chọn nguồn từ điện lưới, pin mặt trời, máy phát điện diesel, hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết;
- Khả năng kết hợp với các cảm biến, thiết bị ngoại vi như camera, laser scanner để đem lại dữ liệu trực quan, dễ phân tích, hay thậm trí tích hợp gia tốc kế để bù sai do ảnh hưởng của rung động.
