三维雷达探测技术在广西高速公路预防性养护中的应用研究

本文分析了高速公路传统养护方面存在的问题,论述了预防性养护的比较优势,建议在高速公路预防性养护中采用三维雷达技术对路面潜在病害进行定期动态检测,防患于未然。作者分析了路面病害类型及成因,介绍了三维雷达技术原理、探测方法,选取广西高速公路典型路段作为试点,采用新加坡DECOD三维探地雷达设备进行探测。本文经过数据处理,结合图像识别经验,得到相对准确的探测成果,可为后续精准养护设计施工提供重要参考。本次试点探测有助于推广广西高速公路预防性养护的理念,降低路面维修成本,提高使用寿命和综合效益,进而提升高速公路出行幸福感。

基于OSG的雷达三维雷达信息显示系统仿真

文中根据OSG和MFC的特点设计了基于OSG三维雷达信息显示系统总体方案,并针对方案介绍了相应三维地形生成方法、粒子系统、三维目标模型显示等关键技术,以及系统仿真的流程。仿真结果表明三维雷达信息显示系统的三维效果很显著,系统方案可行,这为三维雷达显示器的进一步研究与实现提供了良好的基础。

基于OSG的三维雷达探测范围构建与优化实现

为了帮助指挥员在电子对抗中准确判断态势,研究三维雷达探测范围构建与优化实现技术。基于Open Scene Graph(OSG)三维图形引擎,结合雷达探测范围二维包络线和雷达天线垂直方向图函数,实现了三维雷达探测范围的通用计算方法。针对雷达数据量大、数据实时更新的特点,分2个阶段进行优化:降低算法复杂度,优化计算方法;使用OSG的多线程技术,对计算绘制过程进行并行处理。通过试验与分析,验证了本文方法的高效性。

基于三维雷达的非结构化路面识别

为解决非结构化路面条件下路面识别问题和提高障碍识别的准确性,采用IBEO LD-ML四线雷达设计出一套越野环境障碍识别系统,并根据系统提出一种障碍分块算法.应用角度和长度双阈值对已得数据进行归类并进行分块,提取出阻碍车辆正常行进的区块.通过实车试验验证整个系统的可靠性、算法的准确性和实用性,试验结果表明,该系统可以实时地提取障碍目标,为智能车辆在越野环境下行驶提供实时路面评价方法.

脉冲调制无扫描激光三维雷达模拟方案的研究

提出了一种脉冲调制无扫描激光三维雷达模拟系统的方案。激光脉冲的实际飞行时间可以通过控制激光管发出激光脉冲的时间来模拟。并同时对APD管施加高压调制,处理积分测量得到的数据,计算出模拟的激光传输距离。还讨论了系统控制模块的设计。该方案具有成本较低,结构简单等优点,可用于验证脉冲调制原理方案,并作为该项研究的前期准备。

国外低空近程三维雷达研制动态综述

介绍了国外已有的部分低空近程三维雷达产品 。

基于遗传算法的干扰态势下三维雷达网优化布站方法

面对日益加深的全方位全天时空天打击威胁,为弥补传统雷达组网布站方法在应对干扰能力有限、空间立体覆盖效果不足的缺陷,提高雷达布站的探测和生存能力,本文提出了一种基于遗传算法的干扰态势下三维雷达网优化布站方法。该方法首先建立了干扰态势下的空间干扰雷达威力范围模型,并从覆盖侧重程度、要地覆盖能力以及覆盖重叠性三个方面对组网雷达进行优化部署,结合遗传算法,实现了对要地区统筹兼顾、合理分配、突出重点的雷达资源布站域的三维立体探测防护,为构建全方位、立体化、多层级防护网络提供了思路。

三维雷达在市政道路检测中的应用

市政道路随着交通量增加、城市地下水下降等,发生病害的几率远远大于高速公路,由于市政道路交通量较大,采用封闭交通方式进行病害检测,容易造成拥堵,影响城市居民的正常出行。传统的路面结构病害检测属于破损性检测,耗费人力多、周期长、恢复交通慢,已经不适用于市政道路检测。三维雷达较传统雷达在检测速度、准确性方面有很大的提高。本文通过分析三维雷达特征波形对应的病害,以及分析三维雷达在检测路段的检测结果,对三维雷达今后的应用以及需要改进的地方进行评价分析。

三维雷达跟踪改进的卡尔曼滤波设计

本文探讨了三维雷达的跟踪问题。在高度非线性情况下,通常的跟踪滤波器设计依赖于一阶(或线性)近似,结果导致滤波器的收敛性和稳定性很差。对于两种不同类型的三维雷达量测,本文开发了能够克服这些不良影响的简单滤波算法。对每一种雷达量测,经过坐标转换,通过估计雷达量测固有的非线性,可以获得量测协方差的精确表达式。在表达式的基础上,应用代数计算和合理的近似,可以产生简单的滤波公式。产生的滤波方程与广义卡尔曼滤波(EKF)公式相似,并提供了一些用于雷达量测的线性卡尔曼滤波的有用见解。模拟结果表明本文提出的方法对解决量测的非线性是非常有效的。

三维雷达检测技术在桥梁结构中的研究与应用

桥梁混凝土结构中内部缺陷和病害是危害桥梁安全的重大隐患,常规检测方法很难发现这些缺陷和病害。三维雷达检测技术能够直观形象地反映桥梁混凝土内部结构信息,并且一次探测5条测线,探测深度和探测范围较常规雷达检测深度和精度有大幅提高,可对检测结果生成三维模型显示和切片查看,形象直观。

激光三维雷达扫描在房地一体中的应用探讨

我国空间信息数据较多,因此采集、处理过程相对复杂,采用激光三维雷达装置进行对地扫描操作,可有效观测房地一体状态,更好测得待测房屋的三维空间信息,提高扫描精度。本文对激光三维雷达的扫描技术加以分析,通过原理、特点等因素进一步深度了解该技术,并结合现实项目案例,对房地一体中该技术的应用流程进行探讨。

三维雷达探测目标体高精度切片成像拟合算法的研究

三维探地雷达由于其无损、高效和探测结果较为直观的特点,近些年来在城市道路地下病害检测中得到了广泛应用。但是由于三维雷达阵列天线排布间隔的存在,造成地下目标体三维成像呈现边缘板块现象,导致采用探测结果直接三维成像无法反映地下实际空间分布特征。由于探地雷达天线宽波束极化,导致发射电磁波具有一定宽度,且呈现中间能量强两侧逐渐衰减的特性。针对上述问题,结合地下目标在空间上具有延续性的特点,构建了一种具有变化趋势特征的Bicubic高精度三维目标体切片成像拟合算法,利用天线宽角极化特性在算法中构建测线间变化趋势因子,将目标体变化趋势与边缘细节刻画相结合,实现了三维探地雷达探测目标高精度拟合。与其他常规拟合技术对比,拟合误差小。论文针对GpaMax 3D正演模拟和三维探地雷达实测数据进行了实验与分析,实验表明改进的Bicubic拟合算法有效地提高了地下目标切片成像的准确性,提高了三维探地雷达的异常解释精度。

三维雷达在路面基层检测中的应用

无损检测是路面检测发展的趋向,尤其对于半刚性基层路面结构,传统钻芯取样耗费时间长,路面恢复效果不理想,与普通雷达相比较,三维雷达具有检测速度快、精度高、干扰小等优点,在路基病害检测中,具有广泛的应用前景。研究认为,在不影响交通的前提下,选择三维雷达进行路基病害检测具有积极意义。

三维探地雷达在道路检测中的研究与应用

近年来,城市建设的发展及地下空间的开发利用在为群众生活带来便利的同时,一定程度上也导致了城市道路病害的发生,道路塌陷事故频发促使需要对城市道路进行一次全面的体检。本文基于三维时域有限差分方法原理的GprMax,对地质雷达在充气型管道、方涵、空洞等的传播特性进行了数值模拟,初步建立了雷达图像的正演特征模型,并以三维探地雷达在天津地区的道路检测工作为例,对雷达数据体的图像特征进行分析,同时介绍了城市道路地下病害体检测中的相关经验和应用,为道路检测提供了技术方法和指导。

基于三维探地雷达技术的城市管线探测方法研究

以某市地下管网探测工程为例,研究了三维探地雷达技术在管线探测中的实际应用。阐述了地下管网探测工程概况和探测现场布置,然后根据实际工程数据,对三维探地雷达探测结果进行了研究,研究表明,根据雷达双曲线特征能够准确判别出地下充水管线和充气管线,并且中心频率为500 MHz的雷达天线图像分辨率和清晰度更高。

双振镜直接探测高精度三维成像激光雷达系统实验研究

建立一个高精度实时三维成像激光雷达系统,该系统采用恒比定时器(CFD)来判别到达时间;通过时间-数字转换(TDC)测量激光雷达与目标之间的激光脉冲飞行时间,然后将飞行时间(TOF)反演为距离信息;结合二维扫描空间坐标,得到目标的三维距离信息。在100 m范围内对不同的非协同目标进行实验测量,并给出实验结果。在该系统中,时间测量误差为300 ps,而测距精度为45 mm。

三维探地雷达技术在道路塌陷空洞探测中的应用

如果发生道路塌陷空洞问题,将会对交通运行安全产生严重威胁,因此必须科学使用三维探地雷达技术精准检测道路塌陷空洞。本文将结合实际工程案例,分析道路塌陷空洞检测中三维探地雷达技术的应用方法,案例实施过程中,检测单位共在道路上设置23条测线,利用三维探地雷达技术数据处理特征,制作测线、方向三维雷达剖面切片图,掌握道路塌陷空洞位置、埋深与发育程度,经过开挖实践发现解释结果可靠。可以看出,三维探地雷达技术可高效应用于道路塌陷空洞探测过程中,从根本上提高塌陷区域后续施工与安全防治效果。

三维探地雷达技术在沉陷成因探测及处治效果评价中的应用

介绍采用三维探地雷达探测沉陷脱空的技术特征、设备和工作原理,详细描述某路段沥青道路存在沉陷脱空的基本情况以及利用三维探地雷达进行无损检测的过程。通过处治前的检测结果,确定脱空程度、位置,并计算沉陷的位置、面积和高程差。通过对比两个具有不同沉陷脱空形成原因的路段,分析沉陷、脱空的形成原因,提出针对性的处治措施。根据处治后的检测结果,对注浆、加铺等病害处治措施的处治效果进行评价。研究结果表明,三维探地雷达系统能够准确地探测沥青路面内部的沉陷脱空病害程度、位置和形成原因。基于探测结果,提出具有针对性的处治措施,并评价处治效果的可行性和有效性。

实时三维探地雷达关键技术的设计与实现

为了提高市政道路检测水平,快速有效地解决市政道路塌陷灾害预警、市政管网分布查找等问题,设计研发了一款实时三维探地雷达。实时三维探地雷达基于FPGA&DSP架构,完成了多通道高速采集系统多个关键技术的设计与实现,丰富了道路检测领域的探测技术和方法。实时三维探地雷达天线采用五发六收模式的水平极化方式,实现了十通道雷达数据高速采集,通道间通过高速开关实现切换,所有通道以交互内插方式进行工作;雷达最大可支持扩展到32通道工作,用开关切换天线阵列,满足60 km/h(2cm道间隔)以上的探测速度。通过对空洞实验场和金属板实验场的实验数据进行对比,验证了最佳的天线极化方式设计,最终确定了天线的最优方案。实测结果表明,相比于通用的LTD-2600型雷达,实时三维探地雷达具有更高速的采集速度以及良好幅度与相位性能,有利于改进道路灾害的检测技术,具有较大的市场需求。

基于三维探地雷达的襄荆高速路面病害现状分析

作为一种新型无损道路检测技术,三维探地雷达在道路病害检测方面具有更高的准确性和可靠性,对于道路施工质量评估以及养护方案设计等方面具有重要的参考价值。本论文对三维探地雷达及其工作原理进行简要阐述,就襄荆高速病害整体检测项目中所得出的检测路段病害信息,分析总结出各条检测路段的病害数量、种类、分布特点、分布位置等,详细讨论其在道路病害检测中的实际应用。