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Parameter Estimation of Lunar Regolith from Lunar Penetrating Radar Data

机译：利用探月雷达资料估算月蚀岩的参数。

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摘要

Parameter estimation of the lunar regolith not only provides important information about the composition but is also critical to quantifying potential resources for lunar exploration and engineering for human outposts. The Lunar Penetrating Radar (LPR) onboard China’s Chang’E-3 (CE-3) provides a unique opportunity for mapping the near-surface stratigraphic structure and estimating the parameters of the regolith. In this paper, the electrical parameters and the iron-titanium content of regolith are estimated based on the two sets of LPR data. Firstly, it is theoretically verified that the relative dielectric constant can be estimated according to the difference of the reflected time of two receivers from a same target. Secondly, in order to verify the method, a parameter estimation flow is designed. Subsequently, a simple model and a complex model of regolith are carried out for the method verification. Finally, on the basis of the two sets of LPR data, the electrical parameters and the iron-titanium content of regolith are estimated. The relative dielectric constant of regolith at CE-3 landing site is 3.0537 and the content of TiO2 and FeO is 14.0127%. This helps us predict the reserves of resources at the CE-3 landing site and even in the entire Mare Imbrium.
机译：月球重石的参数估计不仅提供有关组成的重要信息，而且对于量化月球勘探和人类前哨工程的潜在资源也至关重要。中国的’娥三号（CE-3）上的探月雷达（LPR）提供了独特的机会，可以绘制近地表地层结构并估算重石的参数。本文基于两组LPR数据估算了硬质合金的电参数和铁钛含量。首先，从理论上验证了可以根据两个接收器反射自同一目标的反射时间之差来估计相对介电常数。其次，为了验证该方法，设计了参数估计流程。随后，进行了简单的重石料模型和复杂模型的方法验证。最后，基于两组LPR数据，估算了硬质合金的电参数和铁钛含量。 CE-3着陆点的硬质合金相对介电常数为3.0537，TiO2和FeO的含量为14.0127％。这有助于我们预测CE-3着陆点甚至整个Mare Imbrium的资源储备。

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