OpenGL中基于粒子系统雷达扫描实时模拟

雷达扫描模拟是战场态势视景仿真研究领域的难点之一。提出了一种基于粒子系统的三维雷达扫描实时模拟方法,结合雷达扫描的规律性,对传统粒子系统模型进行改造,用点元绘制雷达余辉粒子。并运用OpenGL图形库在PC机上实现了雷达扫描的实时模拟。实验结果证明该方法满足逼真性和实时性要求。

用OpenCL与OpenGL互操作实现雷达终端的高性能绘制

随着雷达终端数据的增长,对图形处理器(GPU)采用OpenGL等绘制工作很难满足当前雷达终端显示需求.针对现有GPU绘制中处理大量目标数据存在资源利用率低以及带宽延迟大的问题,基于通用平台的GPU架构,提出一种OpenCL与OpenGL互相操作的加速方法.该方法采用GPU计算和绘制同时进行,通过设计回波数据的GPU计算,实现P、B、A显的回波计算与纹理绘制.应用结果表明,该方法高效地实现了GPU计算和绘制性能,从而实现了雷达终端高性能绘制,提高了终端显示的流畅性.

某钨矿露地联采关键地压灾害监测预警研究

某钨矿形成了露地联采的开采局面,面临着井下群采空区与隔离间柱稳定性、露采边坡稳定性、露地相互影响等关键地压灾害问题。设计建设了最先进的66通道微震监测系统、测量机器人与边坡雷达等地压监测预警系统。文章详细介绍了一次典型的岩体失稳垮塌的成功预警案例。上述综合性的地压监测手段将为矿山安全生产提供重要的技术支撑。

高分三号数据分布式负载均衡并行转换算法

针对PolSARpro软件原有高分三号数据转换模块无法适应分布式环境及数据转换效率相对较低的问题,提出一种基于MPI、MapReduce和OpenMP并按照该软件的数据格式要求进行分布式负载均衡的并行转换算法。该算法外层采用MPI按任务分布式计算,中间层采用MapReduce按景并行处理,内层采用OpenMP按极化方式并行计算,并采用“Z”字形数据负载均衡策略,将高分三号不同成像模式下的多极化数据快速精确定标及格式转换,以抗数据偏斜。实际数据的测试结果表明,该算法的整体性能提升了约50%,验证了算法的可行性、高效性和正确性。

基于EfficientNet-WGANomaly的雷达辐射源个体开集识别

现代战场电磁环境日趋复杂,辐射源种类繁多,传统闭集环境下雷达辐射源的识别方法应用于开集环境上识别精度较低、鲁棒性较差。为了有效解决辐射源个体开集识别问题,提高辐射源个体识别的精度,借鉴图像异常检测的思想,提出了基于EfficientNet-WGANomaly的雷达辐射源个体开集识别方法。采用短时傅里叶变换对雷达辐射源信号进行时频特征转换,将一维信号数据转换成二维时频图,利用EfficientNet-WGANomaly模型对二维时频图进行特征重构和图像重构,未知信号重构前后的特征及图像差异性较大,利用图像异常检测的差异性区分已知信号和未知信号,并对已知信号进行个体识别。仿真实验表明,提出的方法有效解决了雷达辐射源个体开集识别的问题。

机载火控软件化雷达关键技术研究

分析了机载火控雷达的固有特点、发展趋势以及从“数字化”走向“软件化”的迫切需求。首先,从总体设计、基础软硬件、组件化开发、集成与验证等方面梳理了软件化雷达技术体系。针对机载火控雷达强实时、嵌入式等特性,研究了本领域软件化雷达亟需解决的关键技术,主要包括:开放式系统架构、轻量化/低时延中间件、组件的抽象与划分原则、高效组件开发机制、基于模型驱动的组件集成开发环境等。然后,从实时性、重构性、软件解耦等方面介绍了机载火控软件化雷达的验证思路。最后,针对我国尚未装备完全符合开放式架构规定的机载火控软件化雷达的现状,指出了重点需要关注和解决的若干问题。

基于可控强散射目标的地基SAR监测精度验证与分析

地基SAR(synthetic aperture radar)能够对监测区域实现高精度的连续形变监测,在矿山安全生产和滑坡地质灾害救援领域中具有重要意义。为研究其形变监测能力与精度,采用一套高精度可控强散射目标角反射器标定装置作为验证目标,布设在某金属露天矿的远距离真实边坡上,控制装置上的雷达角反射器完成毫米级的高精度位移;整个位移过程采用中国安全生产科学研究院自研的S-SAR边坡雷达监测系统进行监测,通过雷达形变监测结果与高精度装置结果进行分析比对。实验结果表明,在金属露天矿的远距离监测场景下,S-SAR边坡雷达监测系统获取的位移变形趋势与实际监测目标位移趋势吻合,误差均值在0.1 mm之内,有效验证了该系统用于边坡形变监测的可行性以及亚毫米级的监测精度。

强风化长雨季条件下矿山GNSS与合成孔径雷达技术的适用性研究

中国南部地区特别容易发生滑坡事故,主要由于表土风化和强降雨引发,对矿业生产带来不良影响。因此,急需采取有效监测和预警措施。近年来,合成孔径雷达技术迅速发展,并已应用于替代GNSS对矿山边坡进行表面位移监测。本研究以珠江水泥石灰石矿山为例,验证了在强风化长雨季条件下,GNSS与合成孔径雷达技术在矿山边坡监测方面的适用性。对比分析结果显示:两者记录的边坡位移变形趋势一致,为滑坡演化提供了关键信息;然而,GNSS需要更密集的本地观测网络以提供更准确的位移评估和滑坡风险控制;合成孔径雷达技术在特殊气象和地理环境下的应用需要特定的处理工具进行一定程度的校正。

刚波夫露天矿边坡监测方案设计

露天矿边坡因地质条件和开挖方式的不同而具有明显的特征,为了对边坡滑坡灾害做出有效预警,需要开展边坡监测技术研究工作。首先进行地质构造、岩石力学强度参数和边坡开挖形式的调研和分析,其次根据调研和分析结果进行边坡监测技术选型,最后开展边坡监测系统设计。研究表明,边坡雷达监测技术具有监测范围广、监测距离长、监测精度高、不受天气影响及可实现自动化预警等优势,安装便捷,对于大型深坑露天矿山具有很好的适应性。

基于三维数值模拟和切线角理论的露天煤矿滑坡灾害预防技术

露天煤矿软岩边坡变形复杂,滑坡危险性大,为了有效预防边坡滑坡灾害,提出了一种三维数值模拟和切线角理论相结合的滑坡灾害预防技术。该技术研究过程为基于大尺度三维数值模拟在空间上找到潜在变形体,利用蠕变曲线切线角理论计算,建立了不同类型边坡雷达预警阈值划分标准,并对潜在重点变形区域进行时间尺度的全天候监测。将该技术应用于霍林河煤田二号露天采区边坡的滑坡灾害预防中,取得很好的效果。通过数值模拟技术发现,采区南帮开挖区域附近边坡存在潜在变形体,有滑坡风险;再结合切线角理论计算得到的边坡雷达监测阈值提前发出预警信息,得到的边坡雷达监测变形区域与三维数值模拟得到的潜在变形区域基本一致,成功预警了边坡变形的发生,保障了露天煤矿的安全生产。

软件化雷达技术体制分析

本文针对传统雷达存在的主要问题,着眼软件化雷达发展与应用需求,对软件化雷达的开放性、灵活性及敏捷性等主要特性进行了系统分析,给出了开放性、灵活性和敏捷性的概念内涵及实现要求,并将软件化雷达与传统雷达进行了全面的对比分析,揭示了软件化雷达的本质特征和性能优势。在此基础上,提出开展软件化雷达技术体制分析的总体思路,从软件化雷达系统架构、软件化雷达前端、软件化雷达处理平台及软件环境、软件化雷达应用软件等方面系统分析了软件化雷达技术实现要求,指出基于层次化模型的模块化开放式系统架构是软件化雷达设计的顶层要求,是实现软件化雷达系统开放性、灵活性、敏捷性的重要基础和灵魂。必须打破传统雷达前端设计思路束缚,充分开放前端资源,合理划分功能模块,实现模块间解耦和组件化应用。必须在传统雷达后端基础上,采用集成框架和中间件等技术,实现软硬件平台解耦和架构可扩展。应用软件必须采用组件化设计,并注重提高组件的复用性。根据分析结果,明确提出开放式系统架构、层次化系统设计、模块化功能划分、组件化软件开发以及软硬件解耦等是软件化雷达技术体制的本质特征和核心内容,其根本要求是遵循软件化雷达相关标准规范,从而为软件化雷达技术应用及装备发展提供指导。

甘肃陇南某露天矿边坡顶部黄土覆盖层蠕变规律

甘肃陇南地处秦巴山区,与甘肃黄土高原相连,部分露天矿地质条件为上部黄土下部岩体。由于黄土和岩体变形特征不同,导致了独特的露天矿山边坡变形,给边坡管理和安全生产带来挑战,特别是黄土覆盖层蠕变严重影响边坡安全。本文通过边坡雷达监测、无人机航测、监控视频和现场巡查等手段对某露天矿进行了综合监测。监测结果显示,M沟采场南帮顶部黄土覆盖层蠕变受季节变化影响较大:春季受降雨影响变形逐渐加速;夏季降雨和基岩弱化加剧变形,易引发失稳破坏;秋季降雨减少,变形逐渐减弱;冬季受基岩冻融间接影响,变形再次加剧。研究成果揭示了M沟采场黄土覆盖层的蠕变规律,为该矿区的黄土覆盖层监测治理方案提供了核心思路,同时对该类型的其他边坡安全生产具有一定借鉴意义。

某露天钼矿采场边坡稳定性分析及监测技术

露天矿山边坡普遍存在稳定性安全隐患,为分析某露天钼矿采场边坡稳定性,采用现场勘察及数值模拟的方法,对该采场不良地质条件及边坡稳定性进行研究。结果表明:采场部分区域存在渗水点、裂缝、坍塌等不良地质条件,采场东帮边坡水位线较高,地下水是影响边坡稳定的主要因素;采场边坡整体较为稳定,局部区域存在隐患,采用边坡雷达及GNSS监测设备形成双重动态实时监测系统,对边坡进行全天候实时监测,预报滑坡灾害,为矿山安全生产保驾护航。

多雾条件下边坡雷达在露天矿山边坡监测中的应用研究

针对南方多雾等恶劣条件下露天矿山边坡监测困难等问题,本文以边坡雷达为监测手段,选取遂川县坚基矿业车元坳矿区为研究对象,对该矿露天采场边坡进行非接触式不间断监测,结合车元坳矿区边坡雷达2023年11月9日—2023年12月8日的监测数据,通过对数据异常区域与矿山实际现场勘查进行对比分析。研究结果表明:根据11月09日—11月14日变形数据,局部区域变形量剧增,经现场人工巡检并采取治理措施,表明边坡雷达在露天矿山边坡监测作用有效,监测数据是可靠的;边坡雷达在多雾条件下仍能维持其监测性能。研究结果可为南方其他露天矿山边坡选取监测手段提供一定的参考。

基于差分干涉SAR技术的震动作用下土质边坡变形特征研究

针对白石湖露天煤矿土质边坡,介绍了边坡的工程背景和现状。结合边坡地质资料,分析了爆破震动作用对边坡稳定性的影响机理,基于差分干涉SAR技术,采取实时监测的方法,利用边坡雷达对边坡沉降变形结果监测数据进行分析。结果表明土质边坡松散度较大,在爆破震动条件下,边坡稳定性较差,表面沉降变形较明显,呈现持续波动上升趋势;而在自然沉降条件下,边监测坡变形量较小,边坡监测变形相对良好。研究结果可为震动作用下的土质边坡变形特征及稳定性研究提供一定参考。

基于轨道雷达在某露天-地下联合开采边坡监测中的应用

为了深入探究轨道雷达在露天-地下联合开采边坡监测中的实际应用效果,选取云南大红山矿业露天采场-哈姆伯祖上废石场为研究区,根据其累计变形量圈出6个重点监测区域,结合矿山边坡雷达2024年2月1日—2024年2月29日的监测数据,对其累计变形量-时间曲线、变形速率-时间曲线、变形加速度-时间曲线变化进行研究。结果表明:地基合成孔径轨道式雷达在露天-地下联合开采边坡监测中起到关键性作用,该结果可为露天-地下联合边坡进行雷达监测工作提供参考。

边坡雷达在临湖露天矿山边坡监测中的应用

为分析某临湖露天矿山边坡稳定性,借助边坡雷达对临湖露天边坡实时监测,基于合成孔径雷达差分干涉测量技术获取边坡变形信息,采用无人机对边坡进行航测,获取临湖边坡表面影像数据和数字高程模型,将SAR图像与地形数据进行几何映射三维匹配。监测结果显示,目前主要形变区域位于西部边坡-10 m到58 m,分析该区域边坡位移变化趋势,表明边坡整体处于相对稳定状态,近期大规模滑坡风险不大。实践表明边坡雷达监测系统具有高适用性和可靠性,能够有效判别边坡稳定性状态,识别潜在滑坡区域等,对临湖边坡的安全高效开采具有重要的现实意义。

基于S-SAR边坡雷达的超高海拔露天矿山边坡监测技术研究

为研究超高海拔露天矿山边坡雷达监测技术,本文以西藏巨龙铜矿露天采场西山高陡边坡划定的重点监测区域为研究对象,分析合成孔径边坡雷达(S-SAR)监测数据。结果表明:超高海拔露天矿边坡雷达监测数据特征主要受天气气候因素的影响。其中,高海拔露天矿边坡冻融循环是影响边坡稳定性及雷达监测的重要因素,冻结导致土体膨胀,增加内部压力,而融化使土体强度减弱,融水渗透加剧。因此,通过研究超高海拔边坡雷达监测数据特征,提早发现边坡的变形情况,了解边坡的变形规律,能有效提升矿山边坡的整体安全性。

地质雷达在露天矿山安全监测中的高效应用

在采矿实践中,露天矿开采方式为常见方式之一,其安全性问题备受重视。在展开矿山开采行动时,必须加强对安全事项的关注,采用合理手段进行安全监控,从而确保露天矿山的开采工作顺利进行,避免受到不良影响,降低安全事故发生的风险。

MSR边坡雷达技术在露天矿高陡边坡监测和风险预警的应用

MSR边坡雷达应用于露天矿高陡边坡上,可以实时显示露天矿边坡变形监测数据和设置报警。通过边坡雷达采集高村铁矿东帮皮带走廊区域的测量数据,进行实时跟踪监测,在边坡变形较大的时段做出即时分析,为后续的边坡稳定性研究提供了依据;采用3级预警的方法,排除干扰因素,可以实现对边坡变形加速阶段的及时预警。通过边坡雷达监测数据可知,现阶段高村铁矿目前的爆破方式合理可行,不会对矿山安全生产和边坡整体的稳定性造成严重影响。