Ground Penetrating Radar

Corso sul Ground Penetrating Radar - sede centrale di San Pietro in Vincoli

1. Descrittori

1.1 Settore scientifico-disciplinare: ing-inf/02

1.2 Crediti formativi universitari: 6 CFU

1.3 Offerto ai corsi di studio: Ingegneria Elettronica (LM-29)

1.4 Calendarizzazione: secondo semestre

1.5 Tipologia di valutazione: esame con votazione in trentesimi

1.6 Anni accademici di riferimento: a.a. 2017/18 e successivi

2. Obiettivi del corso e capacità acquisite dallo studente

L’obiettivo principale di questo corso interdisciplinare è quello di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche necessarie per un uso sicuro, efficace e avanzato della metodologia georadar in diversi contesti applicativi.

3. Risultati di apprendimento attesi

Gli studenti che abbiano superato l’esame avranno una visione d’insieme e attuale della tecnologia e metodologia georadar. Sapranno scegliere la strumentazione georadar più adeguata in diversi contesti applicativi, saranno in grado di pianificare ed eseguire indagini accurate. Sapranno elaborare e interpretare i radargrammi, nonché costruire modelli elettromagnetici di scenari georadar. Sapranno associare il georadar ad altre tecniche d’indagine non distruttiva. Saranno pronti per approfondire gli argomenti trattati durante il corso durante studi successivi, o per utilizzarli nel mondo del lavoro.

4. Programma

Principi di base.

Introduzione al georadar.

Panoramica sulle applicazioni del georadar.

Proprietà elettromagnetiche dei materiali. Limiti di funzionamento del georadar.

Verifica di comprensione ed esercizi (VCE).

Sistemi georadar e antenne

Panoramica sui sistemi radar.

Sistemi georadar. Antenne per georadar.

VCE.

Applicazioni in ingegneria civile

Posizionamento. Pianificazione dell’indagine georadar e acquisizione dati. Verifiche di conformità e prestazioni.

Georadar per indagini stradali: metodologia - linee guida - casi di studio.

Lezione sperimentale con strumentazione georadar avanzata.

VCE.

Georadar per la ricerca di sottoservizi: metodologia - linee guida - casi di studio.

Lezione sperimentale con strumentazione georadar avanzata.

VCE.

Uso del georadar sui ponti e nelle gallerie, sulle ferrovie e negli edifici.

VCE.

Applicazioni in altri ambiti

Georadar per l'archeologia e la gestione dei beni culturali.

Lezioni sperimentali con strumentazione georadar avanzata.

Applicazioni umanitarie: forensica, rilevamento ordigni inesplosi, localizzazione persone intrappolate sotto macerie e valanghe.

Applicazioni ambientali: agricoltura, siti inquinati, alberi.

Esplorazione planetaria. Radar olografico.

Elaborazione e interpretazione dei radargrammi

Elaborazione dati. Il software gratuito matGPR.

Esempi: strade; sottoservizi.

Simulazione elettromagnetica di scenari georadar. Metodo delle differenze finite nel dominio del tempo.

Il simulatore open source gprMax.

Esempi: ponti; sito di test IFSTTAR.

Cenni a tecniche complementari

Tomografia elettrica, termografia, interferometria radar, prove ultrasoniche, altri metodi.

Ulteriori argomenti

Storia del georadar.

Sicurezza di persone e attrezzature durante indagini georadar.

Telerilevamento urbano e uso del georadar su drone.

5. Materiale didattico

[1] TU1208 Education Pack: un pacchetto educazionale multimediale sul georadar, sviluppato dai Membri della COST (European COoperation in Science and Technology) Action TU1208. Disponibile in open access su www.GPRadar.eu da settembre 2017.

[2] Manuale di gprMax.

[3] Manuale di matGPR.

[4] A. Benedetto & L. Pajewski (2015), “Civil engineering applications of Ground Penetrating Radar.” Springer. Book Series: “Springer Transactions in Civil and Environmental Engineering.” ISBN: e-book 978-3-319-04813-0, hardcover 978-3-319-04812-3; doi: 10.1007/978-3-319-04813-0.

[5] D. Daniels (2004), “Ground Penetrating Radar.” Inspec/Iee. Book Series: “Iee Radar, Sonar, Navigation and Avionics.” ISBN-10: 0863413609. ISBN-13: 978-0863413605.