Nawigacja: Historia

Pierwsze próby użycia fal elektromagnetycznych do wykrycia naziemnych obiektów metalowych są dziełem niemieckiego inżyniera Christiana Hulsmeyera. Jego badania z początku XX w. (1904 r.) pozwoliły na wykorzystanie fal radiowych do detekcji statku wpływającego do portu w gęstej mgle. Były to początki metody radarowej. Jej dalszy rozwój przypadł na okres poprzedzający wybuch II Wojny Światowej, kiedy to naukowcy europejscy i amerykańscy pracowali nad skuteczną metodą detekcji obiektów. W roku 1910 niemieccy naukowcy Leimbach i Loewy rozpoczęli prace nad wykorzystaniem fal elektromagnetycznych do wykrywania obiektów podziemnych. Ich system składał się z dipoli antenowych umieszczanych w sieci otworów wiertniczych. Po uruchomieniu kolejnych par anten (jako nadajnik i odbiornik) porównywano siłę odbieranego sygnału. Ci sami autorzy opisali jako pierwsi alternatywną technikę polegającą na użyciu naziemnych anten do pomiaru odbicia fali od podziemnych granic powstałych np. w wyniku obecności wody lub złóż rud. Rozwinięcie tej metody doprowadziło do możliwości wskazania głębokości występowania obiektu, na podstawie badania interferencji pomiędzy falą odbitą, a falą powierzchniową przechodzącą bezpośrednio pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem. W 1926 roku Hulsenbeck jako pierwszy opisał wykorzystanie impulsów fal elektromagnetycznych do badania struktur podziemnych. Wykazał on także, że każda zmiana stałej dielektrycznej skutkuje odbiciem fali elektromagnetycznej. Techniki impulsowe były rozwijane od lat 30' ubiegłego stulecia na podstawie prób pomiaru grubości pokrywy lodowej, złóż soli a także formacji skalnych i pustynnych.

Ponowne zainteresowanie tematem technologii GPR nastąpiło na początku lat 70. XX w. i było związane z wyprawami na księżyc. Wtedy to wykorzystywano jedną z głównych zalet technologii GPR świadczącej o wyższości tej metody nad metodą sejsmiczną - możliwość użycia zdalnych, mobilnych przetworników wysyłanej energii działających bez kontaktu z podłożem, jak to ma miejsce w przypadku sejsmiki. Wykorzystanie tej techniki było możliwe ponieważ stosunek impedancji dielektrycznej (istotny dla georadarów) pomiędzy przestrzenią kosmiczną a badanym podłożem jest znacznie mniejszy niż dla impedancji akustycznej (sejsmika).

Od lat 70 nastąpił bardzo szybki rozwój technologii GPR. Powstały pierwsze komercyjne georadary (produkcji amerykańskiej GSSI, 1972). W ciągu kilku następnych dekad powstało wiele firm i instytucji zajmujących się badaniami i wdrażaniem nowoczesnych systemów do bezinwazyjnych badań podłoża. Wzrastające zainteresowanie klientów spowodowało rozwój nowych systemów wyspecjalizowanych do bardzo różnych zastosowań.