本发明专利技术提供一种机场跑道目标异物的移动式雷达检测系统及方法，所述系统包括：雷达主机；与雷达主机电连接的毫米波前端、伺服转台以及测向系统；以及与毫米波前端电连接的天线；雷达主机将产生的调频连续波信号通过与毫米波前端电连接的天线向外发射，并接收目标异物反射的目标回波信号；以及伺服转台发送的对所述目标异物进行扫描时的扫描角度；雷达主机根据扫描角度以及目标回波信号，对目标异物进行检测处理，并根据得到的检测结果和测向系统上传的雷达检测系统的航向及位置信息，获得目标异物的实际位置信息。本发明专利技术提供的雷达检测系统及方法提高了机场跑道异物检测效率和可靠性，避免夜间巡检困难的问题。避免夜间巡检困难的问题。避免夜间巡检困难的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种机场跑道目标异物的移动式雷达检测系统及方法
[0001]本专利技术涉及雷达检测
，特别是指一种机场跑道目标异物的移动式雷达检测系统及方法。
技术介绍
[0002]机场跑道异物(FOD，Foreign Object Debris)，亦称为道面外来物，泛指出现在机场跑道上会对飞机和人员造成伤害的碎屑或者物体，如金属零件、机械工具、飞行物品、橡胶碎片、动植物等。
[0003]航空器对于FOD来说非常脆弱，一块塑料薄膜吸入发动机就会引起空停，硬币、螺母等金属物甚至会打坏引擎叶片或引起爆胎，从而导致航空事故。民用航空业每年因FOD造成的直接损失就达数十亿美元，同时还会造成航班延误、中断起飞、关闭跑道等间接损失，其间接损失至少为直接损失的4倍。中国民航每年因FOD造成的飞机损伤事件达到5000起以上，约占航空事故总数的1/3。
[0004]国内机场目前主要依靠人工巡检的方式来检测FOD。这种方法主要通过人眼视觉观测发现FOD，并不能检测到跑道上存在的所有异物，效率低且可靠性较差。同时，在夜间停航期间光线较差，使得夜间的跑道巡检更为困难。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种机场跑道目标异物的移动式雷达检测系统及方法，以提高机场跑道异物检测的准确性及效率。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供一种机场跑道目标异物的移动式雷达检测系统，包括：
[0007]雷达主机、与所述雷达主机电连接的毫米波前端、与所述毫米波前端电连接的天线、与所述雷达主机电连接的测向系统、与所述雷达主机电连接的伺服转台；其中：
[0008]所述雷达主机用于产生调频连续波信号，并将所述调频连续波信号发射至所述毫米波前端；
[0009]所述毫米波前端用于对所述调频连续波信号进行预处理，得到第一连续波信号并通过所述天线发射出去；以及通过所述天线接收目标异物根据所述第一连续波信号产生的目标回波信号；
[0010]所述测向系统用于测量所述雷达检测系统的航向及位置信息；
[0011]所述伺服转台用于根据所述雷达主机发送的控制信号对所述目标异物进行扫描，并将扫描角度发送给所述雷达主机；
[0012]所述雷达主机还用于根据所述扫描角度以及所述目标回波信号，对所述目标异物进行检测处理，得到检测结果；并根据所述检测结果和所述航向及位置信息，获得所述目标异物的实际位置信息。
[0013]可选的，所述的机场跑道目标异物的移动式雷达检测系统，还包括：与所述伺服转
台电连接的控制计算机；
[0014]所述控制计算机通过所述伺服转台向所述雷达主机发送扫描控制信令，以及根据所述扫描控制信令，通过所述伺服转台获得所述目标异物的实际位置信息。
[0015]可选的，所述雷达主机包括：数字分机，以及与所述数字分机电连接的射频分机；其中，
[0016]所述数字分机用于产生所述调频连续波信号，以及通过所述射频分机对所述目标回波信号进行采集；
[0017]所述射频分机用于发射所述调频连续波信号和接收所述目标回波信号。
[0018]可选的，所述数字分机包括：波形产生和数据采集模块、与所述波形产生和数据采集模块电连接的数字控制模块以及与所述数字控制模块电连接的实时处理模块，其中：
[0019]所述波形产生和数据采集模块用于产生所述调频连续波信号，以及通过所述射频分机对所述目标回波信号的采集；
[0020]所述数字控制模块用于对采集到的所述目标回波信号进行数据转接，以及接收所述控制计算机的扫描控制信令；
[0021]所述实时处理模块用于根据所述数字控制模块转接的目标回波信号的对目标异物进行检测处理，得到检测结果；并根据所述检测结果和所述航向及位置信息，获得所述目标异物的实际位置信息。
[0022]可选的，所述射频分机包括：发射模块、与所述发射模块电连接的频率源模块，以及与所述频率源模块电连接的接收模块，其中：
[0023]所述发射模块用于对所述波形产生和数据采集模块产生的所述调频连续波信号进行处理并发射；
[0024]所述接收模块用于将所述目标回波信号接入所述波形产生和数据采集模块中；
[0025]所述频率源模块用于为所述数字分机、所述发射模块以及所述接收模块提供稳定频率的时钟信号。
[0026]可选的，所述的机场跑道目标异物的雷达检测系统，还包括：与雷达安装平台固定连接的机壳。
[0027]可选的，所述的机场跑道目标异物的雷达检测系统，还包括：天线罩，所述测向系统的双全球导航卫星系统GNSS天线位于所述天线罩上方并与所述天线罩固定连接。
[0028]本专利技术的实施例还提供一种机场跑道目标异物的移动式雷达检测方法，应用于上述所述的雷达检测系统，所述方法包括：
[0029]控制所述雷达主机产生调频连续波信号，并将所述调频连续波信号发射至所述毫米波前端；
[0030]控制所述毫米波前端对所述调频连续波信号进行预处理，得到第一连续波信号并通过所述天线发射出去；
[0031]通过所述天线接收目标异物根据所述第一连续波信号产生的目标回波信号；
[0032]控制所述测向系统测量所述移动式雷达检测系统的航向及位置信息，并上传至所述雷达主机；
[0033]控制所述伺服转台根据所述雷达主机发送的控制信号对所述目标异物进行扫描，并将扫描角度发送给所述雷达主机；
[0034]控制所述雷达主机根据所述扫描角度以及所述目标回波信号，对所述目标异物进行检测处理，得到检测结果；并根据所述检测结果和所述航向及位置信息，获得所述目标异物的实际位置信息。
[0035]可选的，对所述目标回波信号进行目标异物的检测处理，得到检测结果，包括：
[0036]根据所述伺服转台上传的所述雷达主机的水平扫描角度，对采集的所述目标回波信号进行脉冲累加，获得预设扫描周期内的累加目标回波信号；
[0037]根据所述累加目标回波信号进行目标异物的检测处理，得到检测结果。
[0038]可选的，当所述伺服转台的方位扫描转速为ω，方位扫描角度为θ时，所述雷达检测系统随移动装置的预设行进轨迹宽度为d时，所述雷达检测系统的运动速度V与所述伺服转台的方位扫描转速ω应满足如下关系式：
[0039][0040][0041]其中，R
min
为所述雷达检测系统照射扫描的第一距离，R
max
为所述雷达检测系统照射扫描的第二距离，且R
max
大于R
min
。
[0042]本专利技术的上述方案至少包括以下有益效果：
[0043]本专利技术的上述方案，通过将雷达检测系统设置于移动装置上，在移动装置行进过程中通过雷达主机将产生的调频连续波信号通过与毫米波前端电连接的天线向外发射，并接收目标异物反馈的目标回波信号；以及接收伺服转台发送的对所述目标异物进行扫描时的扫描角度；雷达主机根据扫描角度以及目标回波信号，对目标异物进行检测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机场跑道目标异物的移动式雷达检测系统，其特征在于，包括：雷达主机、与所述雷达主机电连接的毫米波前端、与所述毫米波前端电连接的天线、与所述雷达主机电连接的测向系统、与所述雷达主机电连接的伺服转台；其中：所述雷达主机用于产生调频连续波信号，并将所述调频连续波信号发射至所述毫米波前端；所述毫米波前端用于对所述调频连续波信号进行预处理，得到第一连续波信号并通过所述天线发射出去；以及通过所述天线接收目标异物根据所述第一连续波信号产生的目标回波信号；所述测向系统用于测量所述雷达检测系统的航向及位置信息；所述伺服转台用于根据所述雷达主机发送的控制信号对所述目标异物进行扫描，并将扫描角度发送给所述雷达主机；所述雷达主机还用于根据所述扫描角度以及所述目标回波信号，对所述目标异物进行检测处理，得到检测结果；并根据所述检测结果和所述航向及位置信息，获得所述目标异物的实际位置信息。2.根据权利要求1所述的机场跑道目标异物的移动式雷达检测系统，其特征在于，还包括：与所述伺服转台电连接的控制计算机；所述控制计算机通过所述伺服转台向所述雷达主机发送扫描控制信令，以及根据所述扫描控制信令，通过所述伺服转台获得所述目标异物的实际位置信息。3.根据权利要求2所述的机场跑道目标异物的移动式雷达检测系统，其特征在于，所述雷达主机包括：数字分机，以及与所述数字分机电连接的射频分机；其中，所述数字分机用于产生所述调频连续波信号，以及通过所述射频分机对所述目标回波信号进行采集；所述射频分机用于发射所述调频连续波信号和接收所述目标回波信号。4.根据权利要求3所述的机场跑道目标异物的移动式雷达检测系统，其特征在于，所述数字分机包括：波形产生和数据采集模块、与所述波形产生和数据采集模块电连接的数字控制模块以及与所述数字控制模块电连接的实时处理模块，其中：所述波形产生和数据采集模块用于产生所述调频连续波信号，以及通过所述射频分机对所述目标回波信号的采集；所述数字控制模块用于对采集到的所述目标回波信号进行数据转接，以及接收所述控制计算机的扫描控制信令；所述实时处理模块用于根据所述数字控制模块转接的目标回波信号对目标异物进行检测处理，得到检测结果；并根据所述检测结果和所述航向及位置信息，获得所述目标异物的实际位置信息。5.根据权利要求4所述的机场跑道目标异物的移动式雷达检测系统，其特征在于，所述射频分机包括：发射模块、与所述发射模块电连接的频率源模块，以及与所述频率源模块电连接的接收模块，其中：所述发射模块用于对所述波形产生和数据采集模块产生的所述调频连续波信...
【专利技术属性】
技术研发人员：李凌霄，董勇伟，冀广宇，李毅之，
申请(专利权)人：中科宇达北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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