车载阵列式雷达探测系统及快速工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种车载阵列式雷达探测系统及方法，采用阵列发射与阵列接收，通过控制发射单元的串并联组合实现不同主频电磁脉冲的输出，意在调整频率、改变探测深度与分辨能力；利用初步反演解释获取地下粗略波速，对单频矫正后的数据进行成像解释，获得初步成像结果，最后对不同频率雷达信号成像结果相关叠加，获得地下介质的三维成像。

Vehicle mounted array radar detection system and its fast working method

The invention discloses a vehicle-borne array radar detection system and method, which adopts array transmitting and receiving, realizes the output of different main frequency electromagnetic pulse by controlling the series-parallel combination of transmitting units, aims at adjusting frequency, changing detection depth and resolution, and obtains rough underground wave velocity by preliminary inversion interpretation. The primary imaging results are obtained by interpreting the data after single frequency correction. Finally, the imaging results of different frequency radar signals are correlated and superimposed to obtain three-dimensional imaging of underground media.

【技术实现步骤摘要】
车载阵列式雷达探测系统及快速工作方法
本专利技术涉及一种车载阵列式雷达探测系统及快速工作方法。
技术介绍
在城市地下空间的开发过程中，地下空间施工在遭遇富水软弱土层、地下松散层、风化破碎岩体等不良地质时极易诱发地质灾害，威胁施工安全，甚至造成地表塌陷，地基失稳，进而波及城市地表人与设施安全。同时，在老城区改造的规划与施工之前，需要了解已有老旧地下管线和在建地下设施的实际埋藏位置与周边岩土体的性状，以便合理施工。浅层地质雷探测作为一种地球物理探测手段，采用高频脉冲电磁波进行探测，其探测的结果具有的最大优越性体现在高分辨率上。同时，地址雷达采用高频发射器，采样和接收时间很短，因而可以高效率地进行探测，其天线不需要与地下接触，探测速度快，极大节省了人力物力。城市地表可通行区域以道路为主决定了城区内地质雷达探测探测需充分利用城市路面环境、提高作业效率、减少对城市正常生产生活的影响。因此，城区地质雷达探测应充分发挥汽车载具成本低廉、通行性好、安全可靠的优势。目前，传统的地质雷达探测面临的主要挑战包括三个方面：“探测深度浅、探测区域小、信噪比低”具体来说，存在以下问题：其一，传统的地质雷达多为单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载阵列式雷达探测系统，其特征是：包括至少一移动式车载阵列式发射子系统、移动式车载阵列式观测子系统以及车体，其中：所述车体上设置移动式车载阵列式发射子系统和移动式车载阵列式观测子系统，所述车体上搭载有收发天线、上位机以及记录雷达移动速度的速度记录模块；所述移动式车载阵列式发射子系统，包括多个发射单元、选频控制模块、相位控制模块、记录存储模块和同步模块，所述选频控制模块通过控制发射单元的串并联组合实现不同主频电磁脉冲的输出，调整频率、改变探测深度与分辨能力，实现对地下目标体多尺度以及多深度探测；所述相位控制模块调整每个发射单元的相位，改变辐射方向，实现对不同方向、不同区域目标体的探测，记...

【技术特征摘要】
1.一种车载阵列式雷达探测系统，其特征是：包括至少一移动式车载阵列式发射子系统、移动式车载阵列式观测子系统以及车体，其中：所述车体上设置移动式车载阵列式发射子系统和移动式车载阵列式观测子系统，所述车体上搭载有收发天线、上位机以及记录雷达移动速度的速度记录模块；所述移动式车载阵列式发射子系统，包括多个发射单元、选频控制模块、相位控制模块、记录存储模块和同步模块，所述选频控制模块通过控制发射单元的串并联组合实现不同主频电磁脉冲的输出，调整频率、改变探测深度与分辨能力，实现对地下目标体多尺度以及多深度探测；所述相位控制模块调整每个发射单元的相位，改变辐射方向，实现对不同方向、不同区域目标体的探测，记录存储模块记录发射单元的数据，并通过同步模块与移动式车载阵列式观测子系统通讯；所述移动式车载阵列式观测子系统，包括观测采集单元、观测控制模块、存储模块和通讯模块，所述观测控制模块通过控制观测采集单元，以形成与发射单元的阵列对应的接受阵列，所述存储模块存储采集到的观测数据，所述通讯模块记录收发距，实现收发的同步控制，与上位机通讯收发命令与数据。2.如权利要求1所述的一种车载阵列式雷达探测系统，其特征是：所述选频控制模块通过控制发射单元的串并联组合实现不同主频电磁脉冲的输出，调整频率、改变探测深度与分辨能力，实现对地下目标体多尺度、多深度探测。3.如权利要求1所述的一种车载阵列式雷达探测系统，其特征是：所述相位控制模块调整每个发射单元的相位，从而改变辐射方向，实现对不同方向、不同区域目标体的探测。4.如权利要求1所述的一种车载阵列式雷达探测系统，其特征是：所述观测控制模块通过控制观测采集单元，以形成与发射阵列对应的接收阵列。5.如权利要求1所述的一种车载阵列式雷达探测系统，其特征是：所述同步模块记录收发距，实现收发的同步控制，与上位机通讯收发命令与数据。6.如权利要求1所述的一种车载阵列式雷达探测系统，其特征是：所述主控上位机负责控制整个系统的运行和存储记录，内置电子地图或网络地图，显示当前发射主频的数目和主频大小和频带宽度、各频率辐射方向、当前道路电子地图、当前收发阵列数目、各频率原始接收信号和相关叠加后的信号。7.基于如权利要求1-6中任一项所述的系统的工作方法，其特征是：包括以下步骤：(1)发射单元和观测采集单元分别采用阵列发射和阵列接收，通过控制发射单元的串并联组合实现不同主频电磁脉冲的输出，以获得多尺度、多深度探测能力；(2)通过调整发射单元的相位获得不同角度以及不同方向的探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：林春金，王宁，范克睿，刘征宇，庞永昊，刘沈华，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37