В работе рассмотрен и обоснован способ локализации скрытых полостей на основе исследования отраженных электромагнитных волн. Вопрос своевременной локализации скрытых полостей в технических объектах является крайне актуальным ввиду существенного влияния на дальнейшую эксплуатационную надежность объектов в целом. Исследованы проблемы локализации скрытых под железобетонными плитами полостей грунтовых массивов гидротехнических сооружений, приведены результаты георадиолокационных исследований полостей, физическое моделирование полости, а также математическое моделирование отраженного сигнала. В современной подповерхностной радиолокации разработаны способы, позволяющие уверенно локализовать скрытые полости в грунте. Однако это возможно только в том случае, если между смежными слоями имеется четкая граница, обуславливающая скачок диэлектрической проницаемости. В результате резкого изменения диэлектрической проницаемости возникает отраженная волна, по которой судят о наличии подповерхностной неоднородности. Причем, чем больше разность величин диэлектрической проницаемости в соседних слоях, тем больше амплитуда отраженной волны. Если же полость находится в стадии образования, т.е. наполнена грунтом с уменьшенной плотностью, то на границах слоев отсутствует четкая граница, что обуславливает плавное изменение диэлектрической проницаемости с глубиной. При этом амплитуда отраженной волны минимальна и полезный сигнал маскируется помеховыми сигналами, отраженными от различных неоднородностей. Уверенно обнаружить в этом случае полость в стадии образования не представляется возможным. Для обнаружения слабых сигналов можно использовать анализ фазы отраженного сигнала, которая изменяется в соответствии с законом изменения коэффициента отражения. В статье проанализированы сигналы, отраженные от неоднородностей, и сделан вывод о возможности обнаружения пустот в грунте на основе применения метода когерентной обработки сигналов.

A method of localization of concealed cavities on the basis of studying of the reflected electromagnetic impulses is considered in the paper. An issue of early detecting of concealed cavities in engineering facilities is a critical one due to a significant influence on further serviceability of a structure. Problems of localization of concealed cavities in the soil body under the concrete slabs of hydropower stations were studied; the results of ground radar detecting investigations of the cavities, physical simulation of a cavity as well as a mathematical modeling of a reflected signal are presented. Modern subsurface radar detection provides methods which allow to reliably detect concealed cavities in the soil. However, it is possible only in case of a clear boundary between the adjacent layers that conditions a jump of dielectric permeability. In the result of an abrupt change of dielectric permeability a reflected wave occurred; the existence of subsurface heterogeneity is conditioned by the properties of this wave. Moreover, the greater is the difference between the values of dielectric permeability in the adjacent layers, the larger amplitude the reflected wave will have. If the cavity is at the stage of forming, i.e. it is filled with the soil of reduced density, then there is no clear boundary at the border of the layers which will condition a gradual change of dielectric permeability with depth. In this case an amplitude of a reflected wave will be minimal and a formation signal will be masked out by jamming signals reflected from various heterogeneities. In such case to determine a cavity at the stage of forming seems to be impossible. To determine poor signals an analysis of a phase of a reflected signal may be used; phase alters in compliance with the reflection coefficient change pattern. The article contains information about signals reflected from the heterogeneities and a conclusion regarding a possibility of detecting cavities in the soil on the basis of a method of coherent processing of signals is made.