一种机场跑道异物检测雷达系统技术方案

技术编号:37712643 阅读:37 留言:0更新日期:2023-06-02 00:06
本发明专利技术提供一种机场跑道异物检测雷达系统,包括发射系统、接收系统、基带信号处理电路、处理机。本发明专利技术为一种调频连续波体制的多模式太赫兹雷达方案,使用220GHz作为系统的工作中心频率;采用调频连续波体制,天线前端采用收发两个波束捷变天线,分别通过收发馈源进行空间馈电,基带信号处理电路负责产生基带的FMCW信号和接收太赫兹接收前端的中频信号,并经过I/Q解调得到基带信号进行基带信号采集。本发明专利技术将雷达处理机预处理、雷达成像、目标检测、和系统控制与数据接口等功能集成一体,工作在太赫兹频段,具有较高的角度分辨率、距离分辨率,抗干扰能力强,天线尺寸相对较小、重量轻、受环境条件影响小,对非金属材料的反射率更高、检测性能更好。检测性能更好。检测性能更好。

【技术实现步骤摘要】
一种机场跑道异物检测雷达系统


[0001]本专利技术涉及测量测试
,具体涉及一种机场跑道异物检测雷达系统。

技术介绍

[0002]对于机场安全运行来说,跑道外来物对飞行安全有着不可忽视的影响。机场跑道异物,国际上称Foreign Object Debris,简写FOD,指的是不应存在在跑道上的会对系统或航空器造成损伤的物体。常见的跑道异物主要包括道面碎块、塑料制品、动植物、金属器件等。
[0003]启用高度自动化技术监测手段辅助或替代人工巡检方式,提高机场跑道外来物排查的准确性和效率,是一个必然的趋势。FOD自动检测系统主要采用雷达探测技术和视频图像处理识别技术。基于视频图像处理技术的检测系统有如下优点:成本低、易于实现。但是光照和天气的因素都会降低其检测性能。且在夜里光线严重不足,还需要提供照明以减小对视频检测系统的性能的影响。在不良天气状况时,如存在雨雪雾等天气,检测跑道FOD的能力也会大大下降。与视频检测相比,采用雷达来检测机场跑道异物,具备全天候检测的能力,光照不会影响其检测性能,雨雪雾等不良天气状况对雷达检测跑道异物的能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机场跑道异物检测雷达系统,其特征在于:包括发射系统(1),接收系统(2),与所述发射系统(1)、所述接收系统(2)均电连接的基带信号处理电路(3)、处理机(4);所述发射系统(1)和所述接收系统(2)均包括波束捷变天线并通过馈源进行空间馈电,所述基带信号处理电路(3)产生基带FMCW信号输出至所述发射系统(1),所述基带信号处理电路(3)接收所述接收系统(2)输出的中频信号并经过I/Q解调得到基带信号后进行基带信号采集再同步输出至所述处理机(4),所述处理机(4)通过输出指向控制信息控制所述波束捷变天线每个单元的开关并实时切换所述波束捷变天线的波束指向,所述处理机(4)将接收到的回波数据进行SAR处理得到目标高分辨率图像并进行机场跑道异物的检测和识别;所述波束捷变天线为工作在太赫兹频段的相控电磁表面天线阵列,所述机场跑道异物检测雷达系统包括快速扫描成像模式和合成孔径高分辨率成像模式。2.根据权利要求1所述的一种机场跑道异物检测雷达系统,其特征在于:所述快速扫描成像模式包括以下步骤:S1、将机场跑道异物检测雷达系统设置在巡检汽车的顶端;S2、巡检汽车在机场跑道中心匀速行驶;S3、所述处理机(4)控制所述发射系统(1)、所述接收系统(2)的波束对巡检汽车行驶方向地面进行快速扫描,所述处理机(4)接收回波后通过脉冲压缩获得一维距离图像并通过方位向的堆叠获得地面的二维图像,再通过恒虚警检测算法筛选可疑区域;S4、判断是否筛选出可疑区域,如果是,进入合成孔径高分辨率成像模式;如果否,进入步骤S5;S5、判断是否所有区域检测完成,如果否,返回步骤S2;如果是,检测结束。3.根据权利要求2所述的一种机场跑道异物检测雷达系统,其特征在于:步骤S4中,所述合成孔径高分辨率成像模式包括以下步骤:SⅠ、巡检汽车继续沿跑道中心匀速行驶,所述机场跑道异物检测雷达在快速波束扫描时间间隙控制波束指向可疑区域;SⅡ、在完成快速扫描成像的过程中,对可疑区域进行长时间积累,利用综合孔径的方法通过合成孔径成像提高波束分辨率,提高可疑区域图像的信噪比,并通过基于深度学习的检测算法,对可疑物进行筛选检测;SⅢ、判断是否检测到可疑物,如果是,报警并发送位置和图像信息;如果否,进入步骤S5。4.根据权利要求1所述的一种机场跑道异物检测雷达系统,其特征在于:所述发射系统(1)包括发射馈源(11)、发射天线(12)和与所述发射馈源(11)电连接的发射前端(13),所述发射天线(12)通过所述发射馈源(11)进行空间馈电并发射信号;所述接收系统(2)包括接收馈源(21)、接收天线(22)和与所述接收馈源(21)电连接的接收前端(23),所述接收天线(22)通过所述接收馈源(21)进行空间馈电并接收...

【专利技术属性】
技术研发人员:张焱孙兆阳任百玲刘强朱明周利苹王梦轩程爽李佳益李斐
申请(专利权)人:航天长征火箭技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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