基于微波雷达的桥梁变形快检系统研发与应用

研究了基于微波雷达的桥梁快检系统,旨在实现桥梁结构的非接触式健康监测。该系统通过发射和接收调制信号,能够实时测量桥梁的多点位移与转角,最大测量距离达到2310 m,精度高达0.01 mm,采样频率为200 Hz。设备具备全天候工作能力和完善的自检功能,并在某跨河特大桥的沉降监测中得到应用。通过对微波测控数据与传统监测数据的比较,研究表明,微波雷达在不同工况下的沉降监测精度良好,且监测数据经过精细处理后确保了可靠性。结果验证了桥梁施工的实际沉降状态与理论预期一致,展示了基于微波雷达技术的监测系统在桥梁工程中的应用潜力。

喀斯特地貌地质灾害监测系统开发研究——基于北斗+高精度微波雷达远程监测技术

喀斯特地貌地区因其独特的地质特征,如溶洞、地下河流、岩溶塌陷等,地质灾害频发。旨在开发一种综合性的监测系统,结合北斗卫星导航系统和高精度微波雷达技术,用于实时监测和预警喀斯特地貌地区的地质和环境变化。通过对北斗+高精度微波雷达远程灾害监测系统的设计、构建和性能评估,取得了以下关键成果,成功整合了北斗卫星导航系统,用于提供高精度的位置信息,以及高精度微波雷达技术,用于实时监测地质和气象数据。该系统能够提供高分辨率的地理数据,有助于灾害监测和预测。系统具有高定位精度、雷达数据精度、实时性、高稳定性和可靠性。系统不仅能够监测地质灾害(如岩溶塌陷和地下水位升降),而且能够用于监测气象和环境变化。最后,提出了未来的研究方向,包括数据分析和模型改进、多传感器融合、应急响应和国际合作。这些研究方向将进一步提高系统性能,以更好地保护生态环境。

基于地基微波雷达的斜拉索索力测试研究

为探究斜拉索索力快速测试方法,依托人文路贾鲁河大桥,通过地基微波雷达方法对监测的多根拉索位移时程数据进行频谱分析,获取了斜拉索的振动频率,基于振动法实现了斜拉索索力的快速识别。试验结果表明,与传统接触式索力仪相比,地基微波雷达方法可实现非接触、多拉索索力位移时程数据同步测量,测量精度优于0.1mm;人文路贾鲁河大桥各斜拉索振动频率与其长度成反比关系,和理论变化规律一致。

基于微波雷达的位移/距离测量技术

微波雷达在民用领域是一种重要的距离测量技术,几十年来一直是国内外研究的热点。根据微波雷达的测距原理,微波雷达可分为干涉雷达、脉冲超宽带雷达、调频连续波雷达、步进频率连续波雷达,详细阐述了它们各自的距离/位移测量原理,分析了各自的适用领域及其优缺点,系统地总结了微波雷达测距技术的研究发展状况,讨论了其在未来位移测量领域的应用前景。

基于幅度调制的连续微波雷达测距研究

为实现实时快速的全天候、高精度、大范围测距,该文提出了基于幅度调制的微波雷达测距方法。在分析主要微波雷达特点的基础上,深入探讨了该方法测尺频率和测距范围、精度之间的数学关系,并利用调制在高频载波的低频信号满足大范围测距需求,采用基于测时技术的高精度测相方法实现高精度与高速度测距,并基于混频器、测时芯片TDC-GP2等器件搭建了雷达实验系统。实验表明,基于TDC-GP2测相单元的测相精度达4（2.71 10）-′？,并在2.4 GHz载波、150 k Hz调制信号的条件下,对3.0~4.1 m内目标的测距实验证明了系统具有1000 m大范围测距的可行性,且目标处于3.0 m时测距精度为0.0187 m,系统单次平均测距时间为0.02~0.03 s。

非调制连续微波雷达发射机泄漏影响研究

为降低非调制连续微波雷达发射机泄漏对测量的影响,从发射微波信号的空间分布出发,分析了发射天线主瓣、旁瓣信号的反射特点,并在相位测距理论的基础上,利用信号矢量分析法,得到了泄漏信号引入的测量误差式,据此建立了泄漏信号对雷达测量影响的数学模型,揭示了非调制雷达有效作用距离与各影响因素的定量关系,并提出了解决泄漏影响的异频雷达方法,搭建了相应实验系统,实验表明该系统有效测距范围可达160 m,证明了泄漏影响分析的有效性。

激光跟踪仪在交会对接微波雷达多径试验中的应用

交会对接微波雷达多径试验是在地面模拟两个飞行器在轨交会对接过程中由舱体表面及遮挡对微波信号造成反射干扰的一种试验,其目的是验证激光雷达系统功能及安装位置的合理性。在近20 m远的距离上,对飞行器舱体上的微波雷达天线和微波应答天线进行角度及距离的精确测量。文章通过对试验环境、测量项目分析及不同精测方案比对,采用激光跟踪仪直接测量舱体结构,获得了准确的基准数据,有助于指导微波雷达在飞船轨道舱上的精确安装和提高交会对接微波雷达多径试验的精度。激光跟踪仪首次应用于交会对接微波雷达多径试验,相比经纬仪在航天器基准测量中具有更大的优势。

一种基于微波雷达回波信号的车型分类方法

车辆类型识别方法是智能交通系统的关键技术之一。利用深度学习的高维特征泛化学习能力,将改进的LeNet-5卷积神经网络用于基于交通微波雷达的大小车型分类识别。首先,以雷达触发前的N帧信号为基础,对雷达的回波信号进行分析并构建数据集;然后,分析LeNet-5卷积神经网络的特点;最后提出一种改进的LeNet-5卷积神经网络。实验结果表明,与传统的支持向量机方法相比,所提方法能够智能学习大小车的雷达时频信号特征,大小车型识别准确率达到97%以上,可为交通场景下的车型识别研究提供新的技术途径。

用微波雷达对多目标成象初探

本文列举三种对多目标微波二维成象的方法,简要地介绍它们的基本原理和优缺点。

基于微波雷达的位移/距离测量技术

微波雷达传感技术是一种近些年来才兴起的特殊的测距技术,由于它的实用性比较高,这些年一直被全世界科学家列为重点研究对象。微波雷达根据雷达发射的信号种类可以被分为干涉雷达、脉冲超宽带雷达、调频连续波雷达、步进频率连续波雷达四种,本文主要研究了第一种干涉雷达,分析了它的结构特点以及主要的研究进展,并讨论了它在未来的发展前景。

微波雷达当媒人

在茫茫太空中，天宫一号和神舟八号神奇相约，顺利交会对接。如果说牛郎和织女要走到一起，需要有根红线。而“神八”飞向“天宫”，从相距150千米到400米，这段非常重要的飞行，就缺少不了交会对接微波雷达这位“大媒人”，为“天宫”“神八”的“胜利之吻”牵起红线。

基于MMIC技术的微波雷达设计

基于MMIC技术,采用自主GaAs芯片,运用多芯片集成技术手段,设计并制作了FMCW体制、工作频率35 GHz的微波雷达。该微波雷达采用层状结构设计,天线层、射频层和中频信号处理层采用垂直通孔互连,在工艺、性能和成本上比传统微波雷达更具优势。

水稻冠层参数微波雷达反演系统设计与实现

利用遥感数据对水稻参数反演时,经验统计方法在精度方面依然存在较大误差,而机理模型又不易被用户理解和使用且存在反演过程可视化效果差、时间开销大等问题。针对这种现状,该文提出了将微波极化散射模型和优化搜索算法相集成的系统开发思路。根据参数反演的逻辑流程,采用Matlab/GUI和Fortan语言混合编程的方式,实现了基于雷达遥感数据对水稻冠层后向散射特征的模拟、参数的敏感性分析以及逐像元水稻参数反演的各项功能;利用"格网化"计算思想对提高反演进程进行了尝试。分析和实验结果表明,该反演系统具有较好的可运行性,可为区域水稻监测及估产提供重要的信息和技术支持。

我国渤海域微波雷达海杂波功率对数正态分布模化

对流层波导可以使电磁波在较小的衰减下实现超视距传播,也可能造成雷达盲区,引入干扰,降低雷达、无线电通信系统的性能.因此,海上对流层波导参数的实时探测反演具有重要的意义.利用雷达海杂波反演对流层波导(refractivity from clutter,RFC)是当前国内外研究热点.雷达海杂波作为RFC输入的主要信息,其功率在传播路径上分布的随机特性严重影响反演效果,本文利用2011-06-2011-08和2012-07-2012-11渤海域对流层波导测量数据开展传播路径上雷达海杂波功率分布特性研究,有助于反演.比较测量数据和分布模型的概率密度函数表明,传播路径上的微波雷达海杂波功率不服从雷利分布,而服从对数正态分布.

吸波热沉在微波雷达成像卫星真空热试验中的应用

在微波雷达成像卫星的整星真空热试验中,需采取特殊措施吸收SAR天线T/R组件发射出的大功率微波,以保护组件不被损伤。文章介绍了一种新型外热流模拟装置——吸波热沉,兼具吸波和外热流模拟2方面的功能。为验证吸波热沉在真空热试验时的有效性,设计了一套验证试验方案,试验结果表明:吸波热沉可以满足真空热试验的外热流模拟精度需求,偏差在4%以内。该装置已在某微波雷达成像卫星的真空热试验中成功应用。

结合地基微波雷达与GPS的大型桥梁挠度检测分析

对正常运营的桥梁进行相关受力动态变形监测,是对桥梁健康状况以及桥梁结构变形进行综合评估的重要内容。以正常运营的某连续梁桥动态变形监测为背景,结合地基微波雷达和GPS对其进行了动态挠度变形监测,对地基微波雷达和GPS获取的具有工程价值的数据利用EMD算法进行去噪处理,进一步得到更有分析价值不含噪声的变形数据,并阐述了EMD算法的基本原理,选取热、估信噪比分析地基微波雷达数据质量精度,把加速度重构成挠度变形位移图,与GPS监测变形挠度对比分析,发现监测时间段内桥梁动态挠度变化在毫米级,桥梁中间的变形量大于桥梁两侧。为进一步分析正常运营下的桥梁结构变形以及寿命评估提供有效的数据支撑。

微波雷达辅助视频车辆分类检测器

车辆检测与分类系统是智能交通系统中的一个重要组成部分,其功能是检测路上车流量并对车辆进行分类,为道路监控和交通规划提供信息。本文提出了一种微波雷达辅助视频车辆检测与分类系统,微波雷达检测模块对经过的车辆进行检测,并触发视频分类模块结合雷达传感器信息对车辆进行分类。实验表明,该系统车辆检测率达到98%,车辆分类的准确率达到84%。

基于微波雷达技术的站台两端监测告警系统研究

从车站端部智能监测安全防护的角度出发,分析客运人员现场防护和盯控的管理现状。针对铁路安全防护智能化、自动化、信息化的发展特点,提出了车站端部防侵入报警系统的设计方案。基于微波雷达技术的站台级端口管控设备模型,实现了光纤通信网络与车站一体化管理软件对接,全天候自动检测、自动记录、自动报警、作业跟踪等智能化监测。提高了站台端部作业的安全可靠性,解决了站台两端出入管理难题。

微波雷达海杂波混沌特性分析

随着非线性学科的发展,混沌科学受到各个学科领域的广泛重视,海杂波的混沌特性吸引越来越多的科研人员开始探索混沌理论在雷达系统中的应用。介绍了混沌理论的起源和发展趋势,简要阐述了混沌定义,给出了混沌的奇异吸引子、相图与Poincare截面、相关维及Lyapunov指数等基本特性,并基于混沌时间序列的关联积分C-C法、相空间重构法及小数据量法等混沌特性研究方法,对微波雷达实际采集的海杂波数据进行了混沌特性分析,分析结果表明,微波雷达海杂波数据具有混沌特征。