Szwedzka firma Malå (obecnie będąca częścią koncernu Guideline Geo) jest jedną z najstarszych firm produkujących komercyjny sprzęt georadarowy (obok amerykańskiej firmy GSSI). Aktualnie w sprzedaży są:

• ProEx System (podstawowy model),
• Ground Explorer,
• Easy Locator Core i Easy Locator Widerange (głównie do lokalizacji podziemnej infrastruktury),
• Geodrone 80 (dron),
• wielokanałowy georadar MIRA (w kilku wariantach).

Anteny 200MHz + nadajnik
+ odbiornik + baterie

Jednostka centralna
georadaru RAMAC/GPR

Pierwszym georadarem firmy Malå był zaprezentowany wiosną 1994 roku RAMAC/GPR. Może on współpracować z kompletami anten nieekranowanych o częstotliwościach: 25, 50, 100, 200MHz oraz antenami ekranowanymi o częstotliwościach: 100, 250, 500, 800MHz. Wszystkie te anteny są antenami bistatycznymi (dwoma oddzielnymi antenami: nadawczą i odbiorczą). Na zamówienie firma wykonuje również anteny o częstotliwości 12.5MHz i 400MHz. Katedra Geofizyki WGGiOŚ AGH ma taki model, jest sprawny i czasem stosujemy go wymiennie z georadarem ProEx System.

fot.: Malå

Anteny ekranowane

Drewniany stelaż z zamontowanymi antenami

Na zdjęciu pokazano typowe anteny ekranowane firmy Malå. Są to anteny typu bow-tie. Składają się one z dwóch metalowych trójkątów równoramiennych połączonych zwróconych do siebie wierzchołkami.

Im antena ma niższą częstotliwość, tym jest cięższa. Antena 100MHz waży aż 25kg. Do niedawna firma Malå produkowała antenę ekranowana o częstotliwości 1000MHZ (obecnie zastąpiły ją anteny HF). Anteny ekranowane o częstotliwościach 250-800MHz są obecnie najbardziej popularnymi antenami produkowanymi przez Malå.

Anteny nieekranowane montuje się na specjalnym drewnianym stelażu, który pozwala utrzymać odległość pomiędzy antenami (przykładowo anteny 200MHz znajdują sie w odległości 60cm od siebie).

fot.: Malå

Antena RTA 25MHz

Oprócz tego firma produkuje anteny RTA (Rough Terrain Antenna) przeznaczone do pracy w trudnym terenie, np. lesie - RTA30, RTA50 i RTA100, odpowiednio o częstotliwościach 30, 50 i 100MHz. Są to anteny o zupełnie odmiennej konstrukcji (w postaci kilkumetrowego kabla) ciągnięte za radarem. Dipole anteny nadawczej i odbiorczej są ułożone w jednej linii. Podczas pomiaru dipole pomiarowe przemieszczają się wzdłuż linii profilu, podczas gdy podczas typowego profilowania dipole przemieszczają się prostopadle do profilu. Wadą tych anten jest rejestracja dużej liczby zakłóceń od obiektów znajdujących się na powierzchni terenu. Przykładowo, RTA50 jest anteną o częstotliwości 50MHz, ma długość prawie 10 m, (przy czym odległość pomiędzy nadajnikiem, a odbiornikiem wynosi 4 m).

fot.: Malå

Antena HF 1600MHz

W roku 2007 firma rozszerzyła ofertę produkowanych przez siebie anten o anteny wysokoczęstotliwościowe (anteny HF): 1.2GHz, 1.6GHz i 2.3GHz. Anteny takie mogą współpracować jedynie z nowszym georadarem ProEx System, wyposażonym w specjalną przystawkę wysokoczęstotliwościową. Obok pokazano antenę wysokoczęstotliwościową 2300MHz. Ma ona niewielki zasięg, ale za to bardzo dużą rozdzielczość. Może służyć do badania betonu, warstw tynku, lokalizacji fresków, itp. Anteny o niższych częstotliwościach wyglądają identycznie.

Oprócz anten powierzchniowych Malå produkuje anteny przeznaczone do geofizyki otworowej (100MHz i 250MHz). Mają one stosunkowo duży radialny zasięg (w porównaniu z innymi metodami geofizyki otworowej).

fot.: Malå

Anteny otworowe 100MHz

Za pomocą tych anten można również prześwietlać obszar pomiędzy dwoma otworami położonymi w niewielkiej odległosci od siebie. Anteny otworowe wymagają specjalnego trójnoga rozstawianego nad otworem wiertniczym. Najczęściej robi się anteny dostosowane do pomiarów w płytkich otworach geotechnicznych, do głębokosci kilkunastu metrów. Maksymalna głębokość pomiaru anten o częstotliwości 250MHz wynosi 30 m. Należy podkreslić, że nie są to anteny kierunkowe, informacja jest zbierana radialnie, a interpretacja jest mocno utrudniona. Firma Malå robi na zamówienie anteny kierunkowe, ale są one bardzo kosztowne.

Firma skonstruowała jeszcze anteny ekranowane w oddzielnych obudowach (o częstotliwości: 200, 400, 1300MHz). Są one głównie używane w georadarach MIRA (opisanych w dalszej części).

Anteny georadarów RAMAC/GPR, RAMAC/GPR CU II i ProEx System są połączone z jednostką centralną światłowodami (anteny HF są połaczone kablem koncentrycznym). Poprawia to niesłychanie zakres dynamiczny aparatury i uniemożliwia zakłócenia spowodowane interferencją pomiędzy kablami. Aparatura zapisuje próbki w formacie 16 bitowym, amplituda pojedynczej próbki może się więc zmieniać od 0 do 65000. Radar ten potrafi zarejestrować do 200 tras na sekundę. W związku z tym, aparaturą tą można wykonywać pomiary z prędkością 50km/h.

Georadar ten jest sterowany podłączonym komputerem IBM PC (notebookiem). Podstawowy pakiet oprogramowania umożliwia wybór podstawowych parametrów pomiarowych (długość okna czasowego, częstotliwość próbkowanie, sumowanie i wzmocnienie sygnału), zawiera on ponadto podstawowe procedury interpretacyjne.

fot.: Malå

Georadar RAMAC/GPR CU II

Następcą tego georadaru jest model RAMAC/GPR CU II z wielokanałowym modułem MC4 (pojawił się na rynku w 2000 roku). W swojej podstawowej wersji jest to jednostka jednokanałowa, można ją natomiast łatwo rozbudować za pomocą wielokanałowych modułów MC-4 i MC-16. Do modułu MC-4 podpina się fizycznie dwie anteny nadawcze i dwie anteny odbiorcze, do modułu MC-16 podpina się cztery pary anten nadawczo-odbiorczych.

Tak więc, można podczas jednego profilowania badać czterokrotnie szerszy obszar, dzięki temu skraca się czas pomiaru. Można stosować także anteny o różnych częstotliwościach, co umożliwia rejestrację sygnału z różnych głębokości. Radar ten jest kompatybilny ze wszystkimi antenami produkowanymi przez firmę Malå. W georadarze CU II wprowadzono automatyczne składanie sygnału (dostosowane do prędkości przesuwania anten), zwiększono znacznie częstotliwość próbkowania. Zwiększono prędkość transmisji danych do komputera, zmieniono typ baterii używany w radarze.

fot.: Malå

Georadar ProEx System

W czerwcu 2007r. firma Malå zaprezentowała georadar o nazwie ProEx System (Professional Explorer). Jest to radar dwukanałowy (w najprostszej konfiguracji), o poprawionych parametrach pomiarowych (m.in. wbudowany port Ethernet o przepustowości 100Mbit/s do przesyłania danych).

Georadar ProEx można wyposażyć w trzy jednostki rozszerzające (ProEx Expansion Unit) i do każdej z nich podpiąć dwie kolejne anteny. Tak więc, do tego georadaru można maksymalnie podłączyć osiem par anten. Na zdjęciu widoczne są sloty światłowodowe (do większości anten firmy) i slot wyposażony w złącze koncentryczne (w środku) - do podłączenia anten HF. W georadarze ProEx częstotliwość repetycji impulsu wynosi 200kHz - pozwala to na zwiększenie szybkości pomiaru lub zastosowanie wyższych złożeń sygnału. Akwizycję danych zapewnia program Ground Vision2 (nowa wersja programu Ground Vision).

fot.: Malå

Georadar X3M

fot.: Malå

RAMAC X3M Corder

Inną budowę ma georadar X3M. Jest on konstrukcją zintegrowaną (umieszcza się go wprost na antenie), współpracuje z antenami ekranowanymi o częstotliwościach 100, 250, 500 i 800MHz. Parametry pomiarowe tego radaru są dokładnie takie same, jak georadaru RAMAC/GPR CU II. Wymaga podłączenia laptopa do sterowania i akwizycji danych. Łączy się go z komputerem poprzez port Ethernet, jest sterowany za pomocą programu Ground Vision2. Wyróżnia go długi czas pracy na bateriach.

Innym, zintegrowanym z antenami georadarem firmy Malå jest georadar o nazwie RAMAC X3M. Georadar ten nie wymaga do pracy podłączenia do komputera (jest wyposażony w wewnętrzną pamięć). Korzysta z ustawionych przez producenta parametrów pomiarowych, użytkownik nie ma na nie wpływu.Dopiero po podłączeniu zewnętrznego komputera, użytkownik może zmieniać wszystkie parametry. Radar jest on częściowo wodoodporny, ma maksymalnie uproszczony dobór parametrów pomiarowych. Pewną jego wadą jest, moim zdaniem, zbyt krótki czas pracy na bateriach.

Oba te radary obecnie już nie są produkowane i sprzedawane

fot.: Malå

MALÅ CX

Na zdjęciu urządzenie MALÅ CX przeznaczone do badania betonu. Może współpracować ze wszystkimi antenami wysokoczęstotliwościowymi (antenami HF) firmy Malå. Profile prowadzi się po specjalnej macie, która ułatwia precyzyjne profilowanie. Oprogramowanie sterujące georadarem jest wyposażone w zaawansowane procedury do tworzenia obrazów trójwymiarowych. Radar ten nie jest obecnie produkowany.

fot.: Malå

Monitor XV

Georadary firmy Malå mogą być podłączone do specjalnego urządzenia zastępującego klasyczny komputer laptop. Monitor XV może pracować w ujemnych temperaturach, może pracować w każdych warunkach pogodowych, nie wymaga klawiatury (ma ekran dotykowy). Należy podkreślić, że Monitor XV jest bardzo drogim urządzeniem. Z drugiej strony laptopy z certyfikatem MIL (np. Panasonic Toughbook) sa również bardzo kosztowne.

fot.: Malå

Georadar Easy Locator WideRange

Innymi georadarami, specjalnie zaprojektowanymi do wykrywania podziemnych instalacji są Easy Locator Core i Easy Locator WideRange. Ten pierwszy jest prostym urządzeniem wyposażonym w antenę 450MHz, ten drugi jest wyposażony w szerokopasmową antenę 80-950MHz. Oba współpracują z system RTK GPS. Rejestrują próbki w formacie 32-bitowym, w technologii nazwanej przez firmę Malå HDR (ang. High Dynamic Range).

fot.: Malå

Georadar Geodrone 80

Firma Malå jest jedną z niewielu firm, które w swojej ofercie mają georadary instalowane na dronach. Takim właśnie modelem jest Geodrone 80. Jest on wyposażony w niskoczęstotliwościowe anteny 80MHz. Jest przeznaczony do badań geologicznych, można nim nawet badać dna płytkich zbiorników wodnych. Rejestruje próbki w formacie 32-bitowym. Radar łączy się z jednostką sterującą przez Wi-Fi, szacunkowy czas lotu to około trzy godziny (wg producenta).

fot.: Malå

Georadar Ground Explorer

Najnowszym georadarem firmy Malå jest model o nazwie Ground Explorer GX. Można wybierać spośród czterech wariantów urządzenia: GX80, GX160, GX450 i GX750. Są to odpowiednio georadary wyposażone w anteny ekranowane o częstotliwościach: 80, 160, 450 i 750 MHz. Anteny są połączone z jednostką centralną kablem koncentrycznym lub za pomocą Wi-Fi. Podczas akwizycji georadar zapisuje próbki w formacie 32-bitowym (HDR), poprawia to stosunek S/N. Radary sa sterowane za pomocą Monitora GX lub zwykłego tableta.

fot.: Malå

Georadar MIRA HDR

fot.: Malå

Georadar MIRA Compact

Najbardziej zaawansowanymi georadarami firmy Malå są georadary z serii MIRA (Malå Imaging Radar Arrays). Są to wyspecjalizowane, wielokanałowe jednostki przeznaczone do bardzo wydajnego badania dużych obszarów. Wystepują w trzech wariantach: Mira, Mira Compact i Mira HDR. Najmocniejsza wersja - MIRA HDR jest jednostką 132 kanałową (!). W zależności od wersji są wyposażone w anteny o częstotliwości 200, 400 i 1300MHz (ekranowane w oddzielnych obudowach - Separable Shielded Antennas) - radar MIRA, anteny 500MHz - Mira Compact i Mira HDR. Specjalne oprogramowanie o nazwie MIRAsoft umożliwia trójwymiarową wizualizację wyników i zapewnia pełną integrację z systemami CAD i GIS. Jego zaletą jest bardzo wysoka wydajność pomiaru, oczywistą wadą bardzo wysoka cena (znacznie przekraczająca 1 milion złotych).

Podsumowując, gdybym miał wybierać spośród wszystkich produktów firmy Malå, wybrałbym georadar ProEx System, z możliwie jak największą ilością anten, ekranowanych i nieekranowanych. Zresztą właśnie taką konfigurację sprzętową mamy w Katedrze Geofizyki AGH. Georadary Ground Explorer nie są tak uniwersalne (nie można w nich zmieniać anteny). Georadary MIRA są raczej przeznaczone do badań w dużej skali. W ofercie sprzętowej firmy Malå nie ma obecnie wysokoczęstotliwościowego georadaru dedykowanego do badania betonu, stropów (kiedyś taką funkcję pełnił MALA CX). Minusem jest brak zaawansowanych modułów do przetwarzania danych. Inne firmy mają w ofercie zaawansowany software do przetwarzania danych (RADAN, EKKO Project, IQ Maps, itp.).