Eigenbau Bodenradar mit KMY-24

aragon · 04.10.2009, 16:31

Eigentlich wollte ich nur mal lesen wie leichtsinnig meine Mitmenschen mit Strahlungen umgehen und das obwohl seid längerer Zeit bekannt ist, daß Menschen beispielsweise in Verbindung mit Strahlung gestorben sind. Denke da an die Radarspezialisten bei der Bundeswehr und wo es mehrere Klagen von Krebserkrankten und Hinterbliebenen gibt.
Die Presse war ja phasenweise voll davon.

Beim Lesen ist aber auch mein Interesse erwacht um zu schauen, was geht?
Wie ist der Stand der Technik?
Wikipedia und Consorten, sondlerforen hin oder her: eigentlich kann keiner so richtig an Beispielen die auch beweisbar sind, mit Wort und Bild erklären wie welche Technik funktioniert, welche gesundheitlichen Risiken bestehen, welche rechtlichen !!!!!!!!!!!!! und was man mit der jeweiligen Technik wirklich erreichen kann. Beweisbar.

Da wäre ich ja Demjenigen wirklich sehr dankbar der den Stand der Dinge mal vergleichend wirklich gut für einen Laien verständlich rüberbringen könnte.

Ideen und Lagerstätten und vermutete Hohlräume, Burgen, Stollen, Brunnen u.v.m. sind ja nicht nur mir bekannt. Aber was nutzt alles Wissen, wenn man keine bezahlbare Technik hat um das auch zu überprüfen und das fängt nicht erst beim "Bodenradar" an, das fängt an bei so banalen Dingen wie leistungsfähige Energiespeicher, also Akkus fürs möglichst wasserfeste Laptop. Kabelübertragung und wie weit, Funkübertragung und wie weit usw.
denn gerade zu den interessantesten Stellen kann man leider nicht mit dem Bulli hinkommen. Und wenn doch, dann merkt es der Förster oder sonst wer.
Zu Fuß und mit Rucksack und leichtem Igluzelt. Man muß ja auch noch was zu futtern mitnehmen und das eine oder andere Hemd zum wechseln, falls man vor Aufregung zu sehr transpiriert.
Aber mal wieder im Ernst: ich würde bei diesem Thema gerne mittun, aber Information zuerst, damit man sich wirklich genau orientieren kann, daß sollte doch möglich sein?

Viele Grüsse
Aragon

aquila · 04.10.2009, 17:25

Bitte, hier hast Du zu Fragen der Technik alles was du brauchst: (Quelle: Wikipedia)

curious · 04.10.2009, 20:35

Zitat:

Zitat von aragon

Wikipedia und Consorten, sondlerforen hin oder her: eigentlich kann keiner so richtig an Beispielen die auch beweisbar sind, mit Wort und Bild erklären wie welche Technik funktioniert

Dann lies mal die Beiträge von @Sorgnix zu dem Thema. Zudem arbeitet die Archäologie und der KMRD schon länger mit ähnlichen Systemen.

MarkChampagn · 06.10.2009, 21:07

Hallo Leute,

irgendwie seltsam, wie eine einfache Frage, nämlich ob man mit einem KMY-24 ein Bodenradar (auch Bodenradar oder englisch Ground Penetrating Radar genannt) realisieren kann zu solchen kuriosen Dingen, wie gekochte Regenwürmer, Strahlenschäden durch Mikrowellen usw. führen kann. Schauen wir uns doch dazu einmal das Datenblatt genauer an:

KMY-24 ist ein Bewegungsmelder auf Basis eines Doppler- Radars (das ist noch mal ein ganz anderes Problem, da so ein System nur in relativer Bewegung funktioniert). Arbeitsfrequenz ca. 2,45 GHz. EIRP 8dBm(!).

Kann man nun von so einem Gerät (als GPR verwendet) jemals ein vernünftiges Signal erwarten?

Die Reichweite eines GPR wird hauptsächlich durch drei verschiedene Verluste, der Durchgangsdämpfung (Materialverluste), Streuverluste und Reflexionverluste (des Zieles) begrenzt. Verluste ergeben sich außerdem durch Reflexionen an der Grenzschicht zwischen Boden und Luft beim Ein- und Austritt. Bei höheren Frequenzen kann dagegen evtl. ein Antennengewinn genutzt werden.

In einem konventionellen Radarsystem befindet sich das Ziel im Fernfeld (Fraunhofer- Bereich) der Antenne und die Streuverluste verhalten proportional zur vierten Potenz (R^-4) der Entfernung (vorausgesetzt das Ziel ist mehr oder weniger punktförmig). Bei einem GPR befindet sich das (meist ebene) Ziel im Nahfeld (Fresnel- Zone) in der diese Beziehung so nicht gültig ist. So gilt für linienförmige Ziele (z.B. Rohre) eher eine kubische, für flächenförmige Ziele eher eine quadratische Abhängigkeit vom Abstand. Außerdem hängen die Begriffe Fern- bzw. Nahfeld auch noch von der Art der Antenne ab, so kann z.B. ein isotroper Kugelstrahler (theoretische punktförmige Strahlungsquelle) kein Nahfeld besitzen. Ein Nahfeld ist erst dann vorhanden, wenn die geometrische Ausdehnung der Strahlungsquelle die Größenordnung der Wellenlänge erreicht oder darüber liegt.

Was ist überhaupt ein Ziel? Bei üblichen Radarsystemen geht man auch meist von metallischen Objekten (Flugzeuge, Schiffe,etc.) aus. Bei einem GPR kann ein "Ziel" dagegen ein Luft- oder Wasser- gefüllter Hohlraum sein. Dabei kann es zu Resonanzen kommen, welche die Reflexionsverluste verringern können. Allgemein kann ein "Ziel" auch einfach eine Veränderung der sog. dielektrischen Eigenschaften des Bodens sein (z.B. Störung durch ehemalige Bebauung).

Die Durchgangsdämpfung ist materialabhängig und frequenzabhängig, so kann feuchter Lehm durchaus Dämpfungswerte von 5- 300dB/m bei 100Mhz und bis zu (theoretischen) 3000dB/m bei 1 Ghz aufweisen. Trockener Sand dämpft zwischen 0,01 db bis 20 dB/m. Interessant sind ähnliche Unterschiede zwischen Süss- und Salzwasser.

Daher könnte man meinen, ein GPR müsse eine möglichst niedrige Frequenz nutzen, um diese Verluste zu minimieren. Allerdings verhält sich die Fähigkeit Details von einem Ziel zu erkennen oder zwei benachbarte Objekte zu unterscheiden proportional zur Wellenlänge des Radarsignals. Daher muss ein Kompromiss zwischen Suchtiefe und Ortsauflösung getroffen werden, deshalb verwenden bekannte Systeme eher den Frequenzbereich zwischen 50- 1000 MHz.

Fazit: der Frequenzbereich stimmt nicht, die Leistung stimmt nicht, eben ein ganz anderer Anwendungsbereich. Vielleicht kann man ein Autodach, 5cm vergraben im Wüstensand finden (wenn es sich denn bewegt).

Nur mal ein paar Überlegungen nebenbei.

Grüßle,

M.C.

aquila · 06.10.2009, 21:27

Nutz man einen höheren Frequenzbereich, zur besseren Feinauflösung, empfehlen sich ggfs. paralell betriebene Vivaldi-Antennen. Der Energiebedarf dürfte allerdings gewaltig sein.

Zum Detektieren von Hohlräumen oder größeren Gegenständen, sollt man vielleicht doch einmal die Zeitsender (DCF77)in Betracht ziehen.

LG Aquila

MarkChampagn · 06.10.2009, 23:16

Gut, die Vivaldi- Antenne (oder zumindest das Ding, was ich darunter verstehe) kann für den Mikrowellenbereich auf eine Leiterplatte aufgebracht und damit einfach hergestellt werden. Da aber diese Anwendung die Problemstellung (siehe Dämpfungsverhalten des typ. "Erdbodens" für f > 1GHz) gar nicht berührt, sehe ich da noch keinen praktischen Nutzen für eine Boden- Radar Anwendung.

Die Bemerkung bzgl. Zeitzeichensender verstehe ich auch nicht ganz, zumindest wenn man mal von dem Versuch absieht, die Empfangsqualität eines solchen Senders mit dem eines Handys in einer Tiefgarage zu vergleichen :-).

Grüßle....

aquila · 07.10.2009, 08:21

Hier mal was interessantes zum Thema:

http://digbib.ubka.uni-karlsruhe.de/volltexte/3312003

Zum DCF77 gibt es einige Versuche, die zum Aufspüren großer Körper oder Strukturänderungen führen sollen. Es funktioniert, aber entsprechend grob. Wir sprechen hier ja auch nicht von Hochfrequenz.

LG Aquila

04.10.2009, 16:31	#1
aragon Geselle Registriert seit: Aug 2009 Ort: Dreiländereck NRW-Hessen-Rheinland-Pfalz Beiträge: 68	Soohh! jetzt stehn wer da und gucken ???? oder sitzt der eine oder andere schon? Eigentlich wollte ich nur mal lesen wie leichtsinnig meine Mitmenschen mit Strahlungen umgehen und das obwohl seid längerer Zeit bekannt ist, daß Menschen beispielsweise in Verbindung mit Strahlung gestorben sind. Denke da an die Radarspezialisten bei der Bundeswehr und wo es mehrere Klagen von Krebserkrankten und Hinterbliebenen gibt. Die Presse war ja phasenweise voll davon. Beim Lesen ist aber auch mein Interesse erwacht um zu schauen, was geht? Wie ist der Stand der Technik? Wikipedia und Consorten, sondlerforen hin oder her: eigentlich kann keiner so richtig an Beispielen die auch beweisbar sind, mit Wort und Bild erklären wie welche Technik funktioniert, welche gesundheitlichen Risiken bestehen, welche rechtlichen !!!!!!!!!!!!! und was man mit der jeweiligen Technik wirklich erreichen kann. Beweisbar. Da wäre ich ja Demjenigen wirklich sehr dankbar der den Stand der Dinge mal vergleichend wirklich gut für einen Laien verständlich rüberbringen könnte. Ideen und Lagerstätten und vermutete Hohlräume, Burgen, Stollen, Brunnen u.v.m. sind ja nicht nur mir bekannt. Aber was nutzt alles Wissen, wenn man keine bezahlbare Technik hat um das auch zu überprüfen und das fängt nicht erst beim "Bodenradar" an, das fängt an bei so banalen Dingen wie leistungsfähige Energiespeicher, also Akkus fürs möglichst wasserfeste Laptop. Kabelübertragung und wie weit, Funkübertragung und wie weit usw. denn gerade zu den interessantesten Stellen kann man leider nicht mit dem Bulli hinkommen. Und wenn doch, dann merkt es der Förster oder sonst wer. Zu Fuß und mit Rucksack und leichtem Igluzelt. Man muß ja auch noch was zu futtern mitnehmen und das eine oder andere Hemd zum wechseln, falls man vor Aufregung zu sehr transpiriert. Aber mal wieder im Ernst: ich würde bei diesem Thema gerne mittun, aber Information zuerst, damit man sich wirklich genau orientieren kann, daß sollte doch möglich sein? Viele Grüsse Aragon

06.10.2009, 21:07	#4
MarkChampagn Geselle Registriert seit: Apr 2002 Ort: Baden- Württemberg Detektor: PI, TR, Magnetometer Beiträge: 81	Was ist eigentlich ein Boden- Radar ganz genau??? Hallo Leute, irgendwie seltsam, wie eine einfache Frage, nämlich ob man mit einem KMY-24 ein Bodenradar (auch Bodenradar oder englisch Ground Penetrating Radar genannt) realisieren kann zu solchen kuriosen Dingen, wie gekochte Regenwürmer, Strahlenschäden durch Mikrowellen usw. führen kann. Schauen wir uns doch dazu einmal das Datenblatt genauer an: KMY-24 ist ein Bewegungsmelder auf Basis eines Doppler- Radars (das ist noch mal ein ganz anderes Problem, da so ein System nur in relativer Bewegung funktioniert). Arbeitsfrequenz ca. 2,45 GHz. EIRP 8dBm(!). Kann man nun von so einem Gerät (als GPR verwendet) jemals ein vernünftiges Signal erwarten? Die Reichweite eines GPR wird hauptsächlich durch drei verschiedene Verluste, der Durchgangsdämpfung (Materialverluste), Streuverluste und Reflexionverluste (des Zieles) begrenzt. Verluste ergeben sich außerdem durch Reflexionen an der Grenzschicht zwischen Boden und Luft beim Ein- und Austritt. Bei höheren Frequenzen kann dagegen evtl. ein Antennengewinn genutzt werden. In einem konventionellen Radarsystem befindet sich das Ziel im Fernfeld (Fraunhofer- Bereich) der Antenne und die Streuverluste verhalten proportional zur vierten Potenz (R^-4) der Entfernung (vorausgesetzt das Ziel ist mehr oder weniger punktförmig). Bei einem GPR befindet sich das (meist ebene) Ziel im Nahfeld (Fresnel- Zone) in der diese Beziehung so nicht gültig ist. So gilt für linienförmige Ziele (z.B. Rohre) eher eine kubische, für flächenförmige Ziele eher eine quadratische Abhängigkeit vom Abstand. Außerdem hängen die Begriffe Fern- bzw. Nahfeld auch noch von der Art der Antenne ab, so kann z.B. ein isotroper Kugelstrahler (theoretische punktförmige Strahlungsquelle) kein Nahfeld besitzen. Ein Nahfeld ist erst dann vorhanden, wenn die geometrische Ausdehnung der Strahlungsquelle die Größenordnung der Wellenlänge erreicht oder darüber liegt. Was ist überhaupt ein Ziel? Bei üblichen Radarsystemen geht man auch meist von metallischen Objekten (Flugzeuge, Schiffe,etc.) aus. Bei einem GPR kann ein "Ziel" dagegen ein Luft- oder Wasser- gefüllter Hohlraum sein. Dabei kann es zu Resonanzen kommen, welche die Reflexionsverluste verringern können. Allgemein kann ein "Ziel" auch einfach eine Veränderung der sog. dielektrischen Eigenschaften des Bodens sein (z.B. Störung durch ehemalige Bebauung). Die Durchgangsdämpfung ist materialabhängig und frequenzabhängig, so kann feuchter Lehm durchaus Dämpfungswerte von 5- 300dB/m bei 100Mhz und bis zu (theoretischen) 3000dB/m bei 1 Ghz aufweisen. Trockener Sand dämpft zwischen 0,01 db bis 20 dB/m. Interessant sind ähnliche Unterschiede zwischen Süss- und Salzwasser. Daher könnte man meinen, ein GPR müsse eine möglichst niedrige Frequenz nutzen, um diese Verluste zu minimieren. Allerdings verhält sich die Fähigkeit Details von einem Ziel zu erkennen oder zwei benachbarte Objekte zu unterscheiden proportional zur Wellenlänge des Radarsignals. Daher muss ein Kompromiss zwischen Suchtiefe und Ortsauflösung getroffen werden, deshalb verwenden bekannte Systeme eher den Frequenzbereich zwischen 50- 1000 MHz. Fazit: der Frequenzbereich stimmt nicht, die Leistung stimmt nicht, eben ein ganz anderer Anwendungsbereich. Vielleicht kann man ein Autodach, 5cm vergraben im Wüstensand finden (wenn es sich denn bewegt). Nur mal ein paar Überlegungen nebenbei. Grüßle, M.C.

06.10.2009, 21:27	#5
aquila Heerführer Registriert seit: Jun 2007 Ort: Büttenwarder Beiträge: 4,522	Nutz man einen höheren Frequenzbereich, zur besseren Feinauflösung, empfehlen sich ggfs. paralell betriebene Vivaldi-Antennen. Der Energiebedarf dürfte allerdings gewaltig sein. Zum Detektieren von Hohlräumen oder größeren Gegenständen, sollt man vielleicht doch einmal die Zeitsender (DCF77)in Betracht ziehen. LG Aquila __________________ Ich sehe verwirrte Menschen.

06.10.2009, 23:16	#6
MarkChampagn Geselle Registriert seit: Apr 2002 Ort: Baden- Württemberg Detektor: PI, TR, Magnetometer Beiträge: 81	Vivaldi, die Opern und der praktische Nutzen?! Gut, die Vivaldi- Antenne (oder zumindest das Ding, was ich darunter verstehe) kann für den Mikrowellenbereich auf eine Leiterplatte aufgebracht und damit einfach hergestellt werden. Da aber diese Anwendung die Problemstellung (siehe Dämpfungsverhalten des typ. "Erdbodens" für f > 1GHz) gar nicht berührt, sehe ich da noch keinen praktischen Nutzen für eine Boden- Radar Anwendung. Die Bemerkung bzgl. Zeitzeichensender verstehe ich auch nicht ganz, zumindest wenn man mal von dem Versuch absieht, die Empfangsqualität eines solchen Senders mit dem eines Handys in einer Tiefgarage zu vergleichen :-). Grüßle....

07.10.2009, 08:21	#7
aquila Heerführer Registriert seit: Jun 2007 Ort: Büttenwarder Beiträge: 4,522	Hier mal was interessantes zum Thema: http://digbib.ubka.uni-karlsruhe.de/volltexte/3312003 Zum DCF77 gibt es einige Versuche, die zum Aufspüren großer Körper oder Strukturänderungen führen sollen. Es funktioniert, aber entsprechend grob. Wir sprechen hier ja auch nicht von Hochfrequenz. LG Aquila __________________ Ich sehe verwirrte Menschen.