94 GHz频段FOD探测雷达与云雾多普勒监测雷达频率兼容性分析

随着毫米波雷达技术的发展及其广泛应用,面向小目标探测、高精度测量等应用领域的雷达设备频率选择不断朝高频毫米波方向发展。根据电磁波大气传播特性,94 GHz频率附近存在一个大气衰减较小的电磁波传播窗口。

多尺度特征与注意力检测头的轻量化FOD检测

针对现阶段机场跑道异物碎片(FOD)目标检测算法存在的缺陷,进行了降低参数量和提高精度的改进。以你只看一次(YOLO)v5s目标检测算法为基础,提出多尺度特征与注意力检测头的轻量化FOD检测算法。首先,提出一种全新的轻量化网络结构。该结构使用深度可分离卷积和逐点卷积,并设计大卷积核架构,使模型感受野提升,从而解决大量特征图冗余问题。接着,融合多尺度特征图。通过移除大目标检测层、增加小目标检测层,在提升小目标检测能力的同时降低网络参数量。最后,提出一种动态头部框架来统一目标检测头和注意力,通过连贯地结合多个自注意力机制,进一步提升了网络检测精度。试验结果表明:所提出的使用鬼影卷积大卷积核架构下的多尺度特征注意力检测头的YOLOv5s(GRD-YOLOv5s)网络的参数量减少为3.39 MB,仅为原网络的48%;平均检测精度从98.40%提升至99.45%;检测速度为53.42帧/秒。该网络的提出为实现对小目标的准确检测提供了新思路。

一种用于FOD检测系统的V波段波导缝隙阵列天线

提出了一种适用于跑道异物(Foreign Object Debris, FOD)检测系统的V波段波导缝隙阵列天线。所提出的阵列天线工作频带为74~79 GHz,阵面包含2 048个单元。天线采用多模波导缝隙阵列天线形式,并设计了波导功分网络,具有高增益、低剖面等优良特点。天线整体结构厚度10 mm以内,辐射效率50%以上。天线的实测结果表明,理论结果和测试结果吻合,具有较高的工程实用性。

FOD探测雷达与射电天文业务的频率兼容性分析

射电望远镜的系统组成包括用于搜集射电波的天线模块、用于扩大电参量的高敏接受模块、分析模块以及显示模块等多个部分。结合我国现有射电天文望远镜基本情况,覆盖毫米波频段的射电望远镜不多,故与FOD探测雷达的同频兼容的也不多。文章以某天文台射电望远镜为例,分析其与FOD探测雷达的频率兼容性。

用于FOD探测的毫米波-光电一体化复合天线设计

机场跑道异物探测是飞行安全的重要保障措施之一。从发展趋势看,“雷达+光电”的多源复合探测系统是机场跑道异物探测技术的发展方向,迫切需要高集成度、高协调性的一体化设备。文章针对跑道异物探测场景,基于光电探测和雷达原理,通过异形天线设计,高效分配毫米波探测和光学探测能力、合理规划毫米波天线口面和光学探测镜头布局,进行光学成像系统和毫米波系统的协同设计和优化,实现该复合探测系统前端最重要的一体化探测天线。该复合天线在确保最大限度发挥光电和毫米波雷达探测能力的同时,获得紧凑、合理的一体化结构,为高集成度、高性能的多源探测系统奠定技术基础。

基于CFAR和Duffing振子的FOD联合检测算法

机场跑道异物(Foreign Object Debris,FOD)对飞行器的安全运行危害巨大。图像处理识别目标,容易受到天气、光照的影响;毫米波雷达中常用的杂波图CFAR检测算法由于机场跑道的散射,在信杂比较低时,存在虚警较大的问题。针对现有的问题,提出一种CFAR与Duffing振子相结合的双层异物检测算法。利用传统的杂波图CFAR抑制杂波、设置阈值处理后,得到含有虚警信号的FOD回波信号,并提取FOD目标信号或者是虚警信号对应的频率信息,生成Duffing振子对应的本帧信号;再对FOD回波信号进行检测以剔除虚警信号,筛选出目标信号。通过Monte Carlo仿真验证了算法的有效性。

一种基于FOD的模糊指纹图像增强技术

介绍了分数阶微积分及其性质,提出了一种分数阶微分掩模算子的实现方案,并将其应用于模糊指纹图像增强中.实验结果表明,利用该技术处理后的指纹图像具有清晰度高、实用性好等特点.

基于灰色马尔可夫方法的机场FOD事件预测

航空器外来物损伤事件(FOD)具有原因复杂、随机发生等特点,因此很难用一般方法进行预测。采用灰色马尔可夫方法对机场未来一定时间序列航空器外来物损伤事件进行预测,建立灰色马尔可夫预测模型,实例分析表明灰色理论预测值恰好位于马尔可夫链转移概率的预测区间内,验证表明,预测结果具有较好的准确性并且该方法具有很好的适用性,能为机场航空器损伤事件的预防管理提供必要的数据支持。

毫米波雷达用于机场跑道FOD检测的现状与展望

机场跑道的外来物碎片(FOD:Foreign Object Debris)给机场安全运营带来了安全隐患,2009年9月30日,美国联邦航空管理局(FAA)发布咨询通告《150/5220-24 Airport Foreign Object Debris(FOD)DetectionEquipment》对国际上四家公司研制的FOD检测系统进行了评估。本文论述了毫米波雷达在机场跑道FOD检测领域的应用现状及发展趋势。

基于图像处理的FOD监测系统技术方案探究

FOD(即机场跑道异物)会危及飞机和乘客的生命,造成航班延误、中断起飞,引起巨大的经济损失。为实现自动检测,提出基于帧间差基础上进行区域光流计算。提出在有效视场区域底部和正前方布设像机的布站方式,并通过多台摄像机进行视场交汇,在保障相机数量的情况下实现无盲区测量。提出了实现FOD自动检测的整体方案。

基于三维风险与灰色区间模型的FOD预警分析

为了减少机场外来物(FOD)对机场带来的危险,提出了基于三维风险与灰色区间模型的FOD预警分析方法。通过收集部分机场统计的有关FOD的数据,采用AHP分析方法对数据进行分级梳理,运用灰色预测模型针对福州长乐机场进行预测分析。运用三维风险分析模型,从“人机环管”方面得出风险预警模型,计算警度,得到预警分析结果表。通过改进的灰色预测模型预测某一年的FOD数据,结合预警分析结果表,得出一个较为综合的FOD风险预警参考表,并对相关机场给出针对FOD的合理建议。

二苯并-18-冠-6与位移试剂Eu(fod)_3相互作用的~1H NMR研究

本文用核磁共振法研究了位移试剂 Eu(fod)_3与二苯并-18-冠-6的相互作用.根据观察化学位移的数据求得了逐级平衡常数值和各纯组分的化学位移值.着重分析了 OCH_2质子 NMR 峰在[R_o]/[S_]>1.3时发生分裂现象,指出分裂原因是在 R_2S 配合物中,在 AA′位配位的几率与 BB′位配位几率不同.

塔架式光学FOD探测系统中所用激光器安全性分析

塔架式光学FOD探测系统中需要使用激光器在夜晚低能见度情况下对道面成像区域进行补光。但激光器能量密度高,集中性强,使其可能会对人体产生危害,因此有必要对其安全性进行分析。文中在对塔架式光学FOD探测系统中所使用的激光器进行了简要介绍后,按照GB 7247.1-2012 《激光产品的安全 第1部分设备分类、要求》和GB/T 7247.14-2012《激光产品的安全 第14部分:用户指南》中所述方法测量得到了激光器的安全距离,最后结合该激光器在机场内的实际使用环境,证明了该激光器在现场使用中的安全性,其不会对机场正常作业的工作人员造成伤害。

NMR位移试剂Eu(fod)_4^-对锍盐~1H和^(13)C NMR的影响

合成了八种新的四氟硼酸二甲基苯基锍,用元素分析和核磁共振对其结构进行了表征。研究了以CDCl_3溶剂,NMR位移试剂Eu(fod)_4^-对所合成锍盐的~1H和^(13)C NMR的影响。结果表明,Eu(fod)_4^-是一个对锍盐非常有效的位移试剂,且Eu(fod)_4^-对二甲基苯基锍盐之甲基的~1H和^(13)C NMR的位移呈线性关系。

机场跑道FOD检测器的研究与实现

安全是民航永恒的主题,在众多影响飞机飞行安全的因素中,机场跑道异物(FOD)占有重要的比重.在FOD防护方面,国内还处于人工检测的阶段,一方面造成巨大的人力资源浪费,另一方面也增加了人为差错的概率,严重影响飞机的飞行安全.因而可借助目前的科技手段来检测FOD,从而降低人为差错造成的检查疏漏,为飞机的飞行安全保驾护航.

基于STM32的FOD雷达转台控制系统的设计

以STM32为控制器论述了一种机场跑道异物(FOD)雷达转台控制系统的设计和实现。介绍了系统的工作原理、外形结构、硬件设计以及软件设计。该转台已成功在机场担任FOD的检测任务,应用表明该系统具有结构简单、性能可靠、操作方便的特点。

CFAR方法在机场跑道FOD检测中的性能分析

机场跑道异物(Foreign Object Debris,FOD)目标所处环境雷达杂波背景较为复杂且相对较强,因此,需使用恒虚警(CFAR)技术,以获得满意的检测性能。针对此问题,通过计算机Matlab仿真模拟机场跑道FOD检测应用环境,对几种CFAR方法的性能进行了分析和比较,总结出几种方法的优缺点,为实际工程应用提供了理论依据。

一种自适应CFAR方法在机场跑道FOD检测中的应用

单元平均恒虚警(CA-CFAR)检测方法在均匀杂波环境中通常能获得较好的检测性能。当杂波背景变得复杂或目标处于非均匀杂波环境,CA-CFAR方法的检测性能可能会大大下降。针对此问题,一种自适应单元平均CFAR(ACACFAR)方法被应用于机场跑道异物(Foreign Object Debris,FOD)目标检测。仿真结果表明,当目标存在于杂波边缘或者多目标干扰环境时,ACA-CFAR方法可获得较好的检测性能,验证了该方法在复杂机场跑道环境的适用性。

输出正方波的多档可调奇数分频器(FOD)

介绍一种使用现有通用计数器巧妙地实现对输入正方波脉冲信号进行多档奇数分频的电路,且输出信号的占空比与分频值无关,仍为正方波,分频值从3至29有14档之多.

基于SAR原理毫米波雷达FOD检测

机场跑道异物(FOD)检测对于保障飞机起降时的飞行安全具有重要意义,而国内外现有的FOD检测系统成本太高或技术不成熟,对微弱目标检测能力不够。本文采用条带扫描式FMCW雷达,引入SAR思想对信号进行相参积累处理,提高对微弱目标检测能力。论文从基本原理上阐述FMCW SAR应用在FOD检测上的可行性。最后进行了matlab仿真,验证了本文所提方法的实用性和有效性。