浅谈直升机防撞雷达现状与技术发展

直升机在低空执行运输、救援、森林防火等任务时,地形、烟囱和电力线等静止障碍物会对直升机的飞行安全带来威胁,而机载防撞雷达是一种有效探测这些障碍物的设备,它能够为处于复杂低空飞行环境的直升机快速提供障碍物的精确距离、方位等位置信息,支撑飞行员动态规划和调整飞行航线以在恶劣的低空环境中安全飞行,从而有效提高直升机的任务出勤率,在提升直升机低空生存能力中发挥着重要的作用。文中从讨论直升机低空安全飞行的迫切需求出发,提出直升机防撞雷达的主要能力要求,简述了我国直升机防撞雷达的应用情况,并根据工程经验,总结了防撞雷达的装机设计技术难点,探讨了直升机防撞探测技术的发展趋势。

直升机防撞线主动预警系统

直升机撞高压线一直是直升机超低空飞行中面临的一大难题。与电线相碰撞可能会导致严重的后果,最近几年在国内发生了多起直升机撞线事故,造成人员伤亡。直升机超低空作业时需要在不同的能见度下进行近地飞行,因此无法完全消除由于线缆及其他障碍物而带来的危害。

一种基于直升机毫米波雷达的高压线RCS快速计算方法

高压线一直是影响直升机特别是高速直升机飞行安全最主要的障碍物,需要全天候远距离检测高压线。相比于激光雷达和红外设备,毫米波雷达全天候能力更强,并且存在布拉格(Bragg)散射特征。本文针对现有高压线雷达截面积(RCS)计算方法计算效率不高的问题,提出结合特征模(CM)和谢尔曼-莫里森-渥德雷公式算法(SMWA)的高压线RCS计算方法,称为CM-SMWA方法。该方法将CM作为基函数,降低矩量法(MoM)中阻抗矩阵维数。利用SMWA直接求解基于CM的简化矩阵方程,进一步提升高压线RCS仿真效率,并采用提出的CM-SMWA方法进行了不同频率仿真,发现了高压线布拉格(Bragg)频率走动特征,该特征可改善高速直升机毫米波雷达高压线检测的性能。

机载激光雷达动态图像的姿态修正

机载激光雷达是为飞行员提供的前视系统,目的是满足直升机环境适应性。由于激光雷达的发射和接收装置加装于直升机前机身的下方,直升机飞行过程中的转弯、拉起、俯冲等动作会引起激光雷达图像的姿态变化,同时产生图形的变形。因此,显示的图像不利于飞行员短时间内对前方危险障碍物做出反应。通过分析激光雷达成像的特点,考虑形成图像的每个像素的角度信息,严格按照角度和像素的关系对图像做伸缩、旋转等变化,最终可以解决图像失真问题。

OWL—眼睛安全的1.5μm军用激光雷达系统

本文重点介绍直升机防撞雷达研制工作的最新进展，内容涉及１．５μｍ激光成像雷达的发展和应用。研究表明，眼睛安全激光雷达技术的发展有助于完善电线探测用的障碍物告警激光雷达并可促进民用和军用系统的发展。