被动毫米波目标探测技术的研究
毫米波雷达传感器数据处理与目标识别研究
毫米波雷达传感器数据处理与目标识别研究随着科技的发展和社会的进步,雷达技术在各个领域都得到广泛应用。
毫米波雷达作为一种新兴的雷达技术,具有高分辨率、强透雨能力和抗干扰性等优势,被广泛应用于无人驾驶、物体识别和人体安检等领域。
然而,毫米波雷达传感器所采集到的数据通常庞大而复杂,因此,在毫米波雷达技术的研究中,数据处理与目标识别变得至关重要。
首先,毫米波雷达传感器数据处理是将原始数据进行预处理和滤波的过程。
传感器在接收到回波信号后,需要对这些信号进行处理,以去除噪声和杂散信号,提高数据的质量和准确性。
在预处理阶段,可以使用一些滤波算法,例如均值滤波、中值滤波和高斯滤波等,对数据进行平滑处理。
此外,还可以使用小波变换和小波包分解等技术,对信号进行去噪和降噪操作,以提高信号的信噪比和抗干扰能力。
其次,目标识别是毫米波雷达技术的核心任务之一。
毫米波雷达传感器通过发射电磁波并接收回波信号,可以获取目标的位置、距离、速度和形状等信息。
目标识别的主要任务是从复杂的雷达数据中提取目标的特征并进行分类识别。
为了实现目标识别,可以采用一系列的算法和方法,例如自适应判决算法、多普勒谱分析和距离-速度-角度(DVA)算法等。
这些算法和方法可以通过对毫米波雷达数据进行处理和分析,从而确定目标的存在和类型。
此外,毫米波雷达传感器数据处理与目标识别还需要考虑到复杂的环境场景和目标特性。
由于毫米波雷达在雨、雪和雾等恶劣天气下的性能受到限制,因此需要对数据进行适当的处理和修正,以提高数据的可靠性。
另外,在目标识别中,还需要考虑到目标的运动模式、形状特征和散射特性等因素,以使目标识别结果更准确和可靠。
最后,值得注意的是,毫米波雷达传感器数据处理与目标识别仍然是一个活跃的研究领域,有许多问题和挑战有待解决。
例如,在大尺度环境中,数据处理和目标识别的复杂性会增加;在多目标跟踪中,需要解决目标重叠和交叉的问题;在复杂场景下,需要进一步提高目标识别的鲁棒性和准确性等。
毫米波雷达的原理和应用实验报告
毫米波雷达的原理和应用实验报告1. 引言毫米波雷达是一种基于毫米波频段的雷达技术,其工作频段通常在30 GHz到300 GHz之间。
毫米波雷达具有较高的分辨率和抗干扰性能,在军事、交通、安防等领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作,了解毫米波雷达的原理和应用。
2. 实验设备•毫米波雷达设备:XXXX型号•计算机:XXXX型号3. 实验步骤1.将毫米波雷达设备连接至计算机,并打开相关软件。
2.在软件界面中设置扫描范围和扫描角度。
3.调整设备的天线指向并启动扫描。
4.观察并记录扫描结果,包括目标的距离、角度和强度等信息。
5.对比不同目标的扫描结果,分析其中的差异与原因。
6.尝试调整设备参数,如扫描范围、扫描角度等,观察对结果的影响。
4. 毫米波雷达的原理毫米波雷达利用毫米波频段的电磁波进行探测和测距。
其工作原理如下: - 发射:毫米波雷达通过天线发射特定频率的电磁波。
- 接收:发射的电磁波被目标物体反射,并被天线接收。
- 预处理:接收到的信号经过放大和滤波等处理,以增强信号质量。
- 阵列天线:毫米波雷达通常采用阵列天线,通过控制天线阵列的相位差,可以实现波束的调控和方向性的改变。
- 目标检测:经过预处理的信号进行目标检测,利用回波信号的强度、相位和时间等信息,可以确定目标的位置、速度等属性。
5. 毫米波雷达的应用毫米波雷达在各个领域有着广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:5.1 军事应用•目标探测:毫米波雷达可以用于探测远距离的目标,如敌方飞机、舰船等,对军事侦察和反制起着重要作用。
•引导导弹:毫米波雷达在制导系统中发挥关键作用,根据目标的回波信号进行精确的控制和引导。
5.2 交通应用•车辆检测:毫米波雷达可以用于交通路口的车辆检测,实现红绿灯的智能控制和交通拥堵的缓解。
•行人检测:毫米波雷达可以用于行人检测,减少交通事故的发生。
5.3 安防应用•入侵检测:毫米波雷达可以用于建筑物周边的入侵检测,实现对安全区域的监控和报警。
被动遥感探测技术的发展与应用
被动遥感探测技术的发展与应用遥感技术是指通过空间上或时间上的观测,来获取地面、海洋或大气等自然资源目标的信息的技术。
被动遥感技术是指利用自然辐射进行探测的遥感技术。
它不需要外部能量源,而是利用地球自身的自然辐射,从地物反射和辐射出的红外、可见光、微波等电磁波辐射中,获取地球表面及其大气、水体等有关信息。
因此,被动遥感探测技术作为一种高科技手段,能够以非接触的方式获取地球表面及其环境信息,广泛应用于地球科学、环境保护、自然资源管理、土地利用规划、农业生产和城市规划等领域。
本文将从被动遥感技术的发展历程、技术特点以及广泛应用三个方面进行探讨。
一、发展历程被动遥感技术的起源可以追溯到20世纪50年代。
当时,美国宇航局开始了一项名为“二战遗产”(Project Rand)的计划,其目的是确定航空器从上空检测地球物理特征和潜在的核武器活动的可行性。
以后,随着卫星技术的发展,被动遥感技术逐渐得到应用。
1960年10月,美国发射了第一颗人造地球卫星Tiros I,从此开启了人类空间探索新的篇章。
此后相继发射了各种探测卫星,使地球表面的探测逐步进入了卫星遥感时代。
到了1970年代,遥感技术逐渐广泛应用于地球资源调查、环境监测、海洋探测等领域,卫星遥感成为了一种新型的资源测量工具。
1980年代初,美国提出了“日落计划”,意在将美国运载飞行器、人造地球卫星、无人机、卫星通信等技术运用于各种地球资源探测与摄影任务中,标志着遥感技术应用时代的来临。
进入21世纪以来,遥感技术得到了飞速的发展。
在卫星遥感方面,美国的Landsat、欧洲空间局的Sentinel和中国的遥感卫星系列变得日益完善,具有更高的空间分辨率和更广的频谱范围,能够更加准确地获取地球表面及其环境信息。
此外,无人机遥感也被广泛应用,由于无人机的低飞行高度,可以获得更高分辨率和更精细的数据。
被动遥感技术在各领域应用的范围也不断扩大,被纳入环境监测、灾害管理、农业生产和城市规划等人类社会各个领域。
毫米波主被动复合探测器目标识别技术
传 感器 主要 包括 主 动毫米 波雷 达 和被动 毫米 波辐
射 计 。如何把 各 单一 传 感 器 的 信 息有 效 地 融 合 ,
一
直是研 究 的热 点 和难点 。
作: ■介 : t 杨 国(97一 , , 士研 究生 , 17 ) 男 博 主要从 事毫米 波 主被动复合控测器 目标识别与信息融合技术 等的研究 。
毫 米 波 主被 动 复 合探 测 器 目标 识别 技 术
杨 国, 李兴国
( 京 H -大学 毫米 波光 波近感 技术 研究 所 ,江 苏 南 京 209 ) 南 r _ 104
摘 要 : 出 了一种 在 毫米 波主被 动复 合探 测 器 目标识 别 中利 用 D S证 据 理论 进行 时 空 提 -
融合 的 方法 。 首先将每 个传 感 器 不 同高度处 的信 息 进行 时 间上 的 融合 , 然后 再 对 两个传 感 器
进 行 空间上 的信 息 融合 。为 了适应 现代 战场 的复 杂 环境 和 系统 实 时性 的要 求 , 文章 采 用灰 关 联 分析 方法 来 构造基 本概 率赋 值 函数 。 实验 结 果表 明该方 法 可行 , 以往 的 单 一 时 间或 空 间 较
能力较弱 , 因此要 提 高武器 的作 战效 能 , 须采 用 必
0 引 言
单一 传感 器 探 测 识 别 的能 力 有 限 、 干扰 的 抗
收一 目期 :06一o —0 20 7 4 基盒项 目: 国防重点预研项 目(10000 ) 4 35 25 1资助 。
多传感器 技术 , 取长 补短 , 成 综合优 势 。毫 米波 形
Y N G G o. A u X/g g o n - u
基于BP神经网络的毫米波被动探测目标辐射温度计算
第 1 期
弹
箭
与
制
导
学
报
Vo1 O No. .3 1
Fe O1 b2 O
21 0 0年 2月
J u n l fP oe tls o r a rjci ,Ro k t,Mislsa dGud n e o e c es s i n ia c e
基于 B P神 经 网络 的 毫 米 波 被 动 探 测 目标 辐 射温 度 计 算
r a on bl nd p e ie; i c n t a g d e u t o h t r t S r do e rc t mpe aur s a d plt h e p r t r -a t n ro - e s a e a r cs t a ge oo r s l f r t e a ge ’ a im ti e rt e n o t e t m e a u e fcora d e r r
刘特 安 ,聂 建 英
( 州大学数学 与计算机科学学 院, 州 福 福 300) 5 1 8 摘 要 : 于 误 差 反 向 传 播 ( P 神 经 网络 的 函 数 逼 近 特 点 , 出 了 一 种 运 用 B 基 B) 提 P神 经 网络 在 毫 米 波 被 动 探 测 中计 算 目标 辐 射 温 度 的方 法 。 仿 真 结 果 表 明 , 方 法 对 毫 米 波 被 动式 辐 射 计 目标 辐 射 温 度 的 计 算 具 有 较 高 的 该
f n t n a p o i t n o h a k p o a a i n n u a e wo k s p o o e .Th e u to i lto h wst a h eh d i u c i p r x ma i ft e b c — r p g to e r ln t r s wa r p s d o o e r s l fsmu a i n s o h t t em t o s
基于分段积分的毫米波被动探测波形建模
mi s s i l e a n d t h e T e r mi n a l S e n s i t i v e P r o j e c t i l e .T o e s t a b l i s h a s c i e n t i i f c mo d e l o f p a s s i v e d e t e c t i o n
基于分段积分的毫米波被动探测波形建模
杨 广辉 , 樊 祥
( 1 . 电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点试验室, 合肥 2 3 0 0 3 7 ; 2 . 电子工程学院, 合肥 2 3 0 0 3 7 )
摘 要: 毫米波被动探测技术在反装 甲导弹和末敏弹制导 中起着重要作用 , 建立科学的被动探测波形模型是探
YANG Gu a n g -h ui , F AN Xi a n g
( 1 . S t a t e K e y L a b o r t a o r y o f P u l s e d P o w e r L a s e r T e c h n o l o g y E l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g I n s t i t u t e , H e f e i 2 3 0 0 3 7 , C h i n a ; 2 . E l e c t r o n i c a l E n i g n e e r i n g I n s t i t u t e , H e f e i 2 3 0 0 3 7 , C h i n a )
测技术研究 的关键 。鉴 于现有模 型在过程描述 和计算方 面存 在的不足 , 针对毫米 波辐射计 扫描 目标 的运动特征 , 提
出了一种新 的建模方法 , 即将 扫描过 程分成若 干阶段 , 每个阶段单独建 模。该模型对扫描全过程物理含义 的表征更
毫米波雷达的目标检测原理
毫米波雷达的目标检测原理
毫米波雷达的目标检测原理是利用毫米波的特性来探测和识别目标物体。
毫米波波长较短,频率较高,能够穿透一些常见的障碍物,并且对目标物体有良好的分辨能力。
目标检测的过程主要包括两个步骤:发送毫米波信号和接收反射回来的信号。
首先,毫米波雷达会发送一系列高频的毫米波信号,这些信号会被目标物体反射。
毫米波有很高的频率,因此当信号与目标物体相交时,会发生散射、反射、吸收等过程。
接着,毫米波雷达会接收目标物体反射回来的信号。
通过分析接收到的信号的变化,包括反射波的幅度、时间延迟和相位信息等,可以判断目标物体的位置、形状、速度等特征。
目标检测的关键在于从接收到的信号中提取目标物体的特征信息。
这可以通过信号处理技术和数字信号处理算法来实现。
例如,常用的方法包括波束成形技术、多普勒处理、调频连续波雷达等。
最后,通过对提取的特征信息进行分析和比对,就可以实现目标的检测和识别。
这种方法不仅可以在复杂环境下进行目标探测,而且对目标的分辨率也比较高,
可以实现高精度的目标识别。
基于LLE的分类算法及其在被动毫米波目标识别中的应用
K yw rs T re rcgio ; l t ae Ma il l ri ; oayLna E ed gL E ; n-as e od: agt e n i Mime r v; n o an g L cl ier mbd i (L )O e l o tn l ew i fd e n l n c s
Ab t a t A e o e ca s ca sf a i n a g rt m u o wa d b s d o h d a o o l s i c to l o ih i p tf r r a e n t e i e fL c l Li e rEmbe d n i s y d ig
rcg i o . elw dme s n l nfl h h r— meF u i p crm f as emii trw v MMw ) eo nt n Th o i ni a i dtesott o r rs etu o s i lmee a e( i o ma o i e p v l
fL )a d telw dme s n l nfl fd t i r uin frtei u f n -ls c sic t n o atr L E n h i n i a ma i d o aads i t ,o h seo ec s l s ai f ten o o o tb o s o a a f o i p
c a sf a i n ls i c to i
1 引言
模 式 识别系 统 中经 常遇 到在 诸 多模 式类 中只 识
别其 中一类 的 问题 ,即单类 分类 问题 。单 类分 类器 目的是 建立 一个 围绕 目标 类 的边 界 ,尽可 能地 接受 目标类 ,而 拒绝 其 它类 , 目标类 即为 正类 ,其 它类
毫米波测云雷达的特点及其研究现状与展望
毫米波测云雷达的特点及其研究现状与展望毫米波测云雷达的特点及其研究现状与展望引言:随着气候变化和全球环境问题的日益严峻,对天气预报和气象观测精度的要求也越来越高。
毫米波测云雷达作为一种先进的大气观测工具,以其独特的特点在大气科学研究和天气预报中发挥了重要作用。
本文将详细介绍毫米波测云雷达的工作原理、特点以及目前的研究现状,并展望未来的发展趋势。
一、毫米波测云雷达的工作原理毫米波测云雷达是通过发射毫米波信号,利用回波信号来获取云层信息的一种雷达系统。
其工作原理主要包括发射、接收和信号处理三个过程。
在发射过程中,雷达发射出的毫米波信号穿过大气层,与云粒子相互作用后被散射。
散射回波信号中包含了云粒子的信息。
在接收过程中,雷达接收到回波信号后,通过探测器接收并转换成电信号。
在信号处理过程中,雷达对接收到的电信号进行放大、滤波和频谱分析等处理,得到反映云层特性的强度、速度和时延等参数。
二、毫米波测云雷达的特点1. 高分辨率:毫米波测云雷达工作在毫米波波段,波长相对较短,能够提供高分辩率的云层结构信息。
2. 多参数测量:毫米波测云雷达测量的是云层的散射回波信号,这些信号中包含了云粒子的多个参数,例如云滴和云颗粒的尺寸、分布、速度等。
3. 高时空分辨能力:毫米波测云雷达具有高时空分辨率的优势,能够提供准确的云层信息和动态变化。
4. 全天候工作能力:毫米波测云雷达利用的是电波信号,无论是白天还是夜晚,无论是晴天还是雨雪天气,都能进行观测。
5. 非侵入性观测:毫米波测云雷达可以通过远程探测的方式获取云层信息,无需飞机或气球等载具进入云层,具有较好的实用性和经济性。
三、毫米波测云雷达的研究现状目前,毫米波测云雷达的研究主要集中在以下几个方面:1. 技术改进:针对毫米波测云雷达在分辨率、探测能力和噪声等方面的局限,研究人员致力于改进雷达系统的硬件和软件,提高测量精度和可靠性。
2. 数据处理与算法:毫米波测云雷达所获得的回波信号需要经过复杂的信号处理和算法处理才能得到有效的云层信息。
近程毫米波合成孔径辐射计被动测距原理
其 中 D为合成孔径 , 通常近程成 像都在这个范 围内。
设 有 一 稳 定 辐 射 源 , 归 一 化 辐 射 强 度 为 其 , ) 中心 波 长为 A。在距 辐射 源 R处 有 两 个接 收 ( , 天线 , 相距 为 d 。现把 离 散化 为 小 段 , 中的每 其
相应 的双 正交傅 立 叶变换 算 法 。
E 1= E z= m
/ t 31
ep 一it 一 1 ] x [ ( t ) o e p 一it x [ ( t一解 ] o ) () 3
1
2 近 程 毫 米 波 合 成 孔 径 成 像 原 理
毫 米波 辐射 计合 成孔 径 技术理 论 基础 是准 单色 扩展源 的部 分相 干 理 论 , 相关 函数 是 部 分 相 干 理 互
论 的基本 物 理量 ,a iet Z rie定理 指 出互 相 vnCt r — enk t
关 函数是 辐 射源 归一 化亮 温分 布 的傅立 叶变 换 。 文章 所讨 论 的近 程是 指天 线 的 Fenl , 要 rse 区 即
求成 像距 离 R远远 大于 波长 , 并且 满足 条件 :
Hale Waihona Puke 1 前 言 国 内外 虽 然对 毫米 波合 成孔 径辐 射计 被 动成 像 技 术作 了大量 研 究 , 这 种 遥 感 式 辐 射 计 并 不 但 适 合对 近程 目标 成像 。近程 毫米 波成像 技 术用 来对 几 米 至几 十米 范 围 内的 目标进 行 探 测 和 识 别 , 有 具 很 高 的实 用 价 值 J例 如 , , 医疗 上 可 以通 过 成 像 检
m:n
∑ < E 三>+∑ <E E 三>
被动式雷达技术研究与应用
被动式雷达技术研究与应用雷达作为一种用于检测、测量物体位置、速度和方向的技术,已经广泛应用于军事、民用等领域,如空中监视、导弹防御、天气预报等。
被动式雷达作为一种新型的雷达技术,近年来也逐渐受到人们的关注与研究。
本文将主要介绍和探讨被动式雷达技术的原理、优缺点以及应用。
一、被动式雷达技术的原理传统的雷达是通过发射高频电磁波,从反射回来的信号测量目标的距离、速度等信息。
而被动式雷达则不发射电磁波,而是利用环境中存在的信号源(如广播电台、移动通信基站等)作为被探测目标的信号源。
被动式雷达主要包含两个部分:接收机和信号处理器。
接收机接收信号源传输的信号,并将其输入到信号处理器中。
信号处理器通过对信号源反射、多路传播等的影响进行处理,分析出目标的位置、速度等信息。
与传统雷达不同,被动式雷达可以利用周围环境中的信号源,避免了被侦测目标发现的危险,具有一定的隐蔽性。
同时,被动式雷达还可以对多个目标进行探测,并进行有效的跟踪。
二、被动式雷达技术的优缺点被动式雷达技术具有以下的优点:1.无源探测:被动式雷达不发射电磁波,不需要占用频段和电磁污染。
同时也降低了雷达被发现的可能性,具有较好的隐蔽性。
2.方便部署和维护:被动式雷达不需要相关的发射机和天线,可以便捷地部署。
与传统雷达相比,被动式雷达不需要对信号源发射的电磁波进行处理,减少了处理信号的复杂度和难度。
3.多目标探测:被动式雷达可以同时接收多个信号源,实现对多个目标的探测和跟踪。
但是被动式雷达技术也存在一些缺点:1.测量精度较低:被动式雷达信号弱,环境复杂,因此其测量精度较低,需要处理复杂的噪声和多径干扰等问题。
2.受环境影响:被动式雷达依赖于周围环境中存在的信号源,因此环境变化会对雷达探测效果产生影响。
例如,信号源数量和位置变化、环境屏蔽会降低雷达的探测效果。
三、被动式雷达技术的应用被动式雷达技术在军事、民用领域都具有广泛的应用前景。
1.军事应用:被动式雷达在军事领域可以用于空中监视、侦察、导弹防御和电子对抗等方面。
毫米波被动探测空中隐身目标研究
ce ra d c o d y , e e t x e i n so e a rse lh a d s oh me a a g t r ef r d l a n lu y da s d tc i e p rme t ft i t at n mo t tltr e sa e p ro me ng h
M i i e e a e Pa sv t c i n f r S e l r Ta g t l m t r W v s i e De e to o t a t Ai r e l h
XI NG — i LOU o we , I Xi g g o, Ye x n, Gu — i L n — u ZHANG a g f n Gu n —e g
标和 光洁金 属 目标 进行 了探 测 实验 。计算和 实验 结果说 明 , 涂层 隐身 目标 比 同等 大 小的光洁金 属
目标 的天线温度对 比度 大, 目标下 方地 物 的发射 率较 小时 , 当 差别 更 大。在 毫 米波被 动探 测 下 , 空
中金属 目标表 面的吸波材料 涂层 , 不仅 不能起到 隐身效果 , 而会更 明显地 暴露 目标 。 反 关键 词 : 毫米 波 ; 动探 测 ; 被 涂层 隐身 ; 天线 温度 对 比度 ; 辐射 计 中图分类 号 :J3 T4 文章 编号 :0 5 9 3 ( 0 1 0 — 2 9 0 10 — 80 2 1 )3 0 8 —5
tr es i a g r t a h to mo t tlt r e s Th o rt e e s iiy u d r t e tr e s,h a g t sl r e h n t a f s oh me a a g t . e lwe h misvt n e h a g ti t e lr e h fe e c s a g r t e di r n e i.Un e h mil ee v a sv e e to t e c a i g a s r e t i h f d rte l m t r wa e p si e d tc in, h o tn b o b n n t e i s fa e o tltr e a o i e t a g tb te po e i. ur c fa me a a g tc n n th d he tr e u x s t
涂层隐身目标毫米波被动探测分析与计算
Hale Waihona Puke caat iis f h ot gs at ojci s w el i e to r ni ot gs at ojci ypsie hrce s c ec an —el bet n , eda w t a w me df tcai —t l bet eb as rt ot i t h o h n h o a — n e h v v
mi i tr v e k rs se Th r cp eo ai g se l r e s o b e e t d wi a sv l mee v e k r l mee l wa e s e e y t m. ep i i l fc t —t at t g t e d t ce t p s i emi i tr n o n ha t h l wa es e e wa n lz d Th n c o d n o d t fa t n a t mp r t r s r s l d fo t e c ai g se l a g t , t o r s a ay e . e ,a c r i g t a a o n e n e e au e e u t m h o t t at tr es a meh d f e r n h o
波主/ 被动双模体制 。 针对 涂层隐身问题 ,我们研 究探 索毫米波被动辐射计探测涂层 隐身的技术 。 文章首先分析 了
毫米波被动探测与目标辐射特性的控制
n e ra n ee t itn ea d ri t n a cn t do MMW asv ee t nfn t na d a d d ce igd tcin dsa c n as ee h n igme o s o eh h f p sied tci u ci n o o
时 翔等: 毫米波被动探 测与 目 标辐射特性的控制
天线主波束角。 天线波束 的立体角可表示为 : =叼4 r1 = 。A// T ^∥ 口 () 3
维普资讯
第2 8卷第 2期
20 0 6年 0 4月
探 测 与 控 制 学 报
J u n lo tcin & Co to o r a fDee t o nr l
V0. 8 No 2 J2 . Ap . 0 r 2 06
毫米 波 被 动 探 测 与 目标 辐 射 特 性 的 控 制
出发 , 研究被动毫米波探测性能的提高技术 以及毫
米波辐射特性控制的方向性问题。
小 。 △ 又可利用 目标辐射温度对 比度 △ 来 表 而 示。 考虑天线辐射效率 , 可得出以立体角表示的天线
温度变化量 △ 与 △ 的关系式为 :
n
毫米波辐射计 的距离方 程
当毫米波辐射计信噪 比 S N :1 , / 时 最小可检
N nigU i ri f c n ea dT c n l , aj g 10 4, hn ) aj nv st o i c n eh oo N ni 0 9 C ia n e y Se y g n2
Ab t a t a e n a ay i g t e d sa c q ai n o sr c :B s d o n lzn itn e e u t fMMW a imee ,we d s u s t e e e to h o r do tr ic s h f c MMW f r d o tr p a tr n a g V h a trsis o e e t n d sa c r m w ie t n fi c e sn a ime e a me e s a d t e s c a c e it n d tc i i n e fo t o d r c i s o n r a i g r r r c o t o
改善被动声呐测距精度的研究
改善被动声呐测距精度的研究摘要被动声呐技术在军事、航空、海洋等领域广泛应用,精度是其重要的衡量指标。
本文对被动声呐测距精度的影响因素进行了探究和分析,并针对这些影响制定了改进方案,使测距精度得到提升。
通过实验验证,改进方案确实能够提高被动声呐测距精度。
本文对实现改进的方法进行了详细的说明与阐述,为声呐测距精度改进提供了技术支持。
引言被动声呐技术是一种借助水中或空中的声波进行探测和目标定位的技术。
在军事、航空、海洋等领域中被广泛应用,如水下目标探测、反潜作战、鱼群探测等。
被动声呐测距精度是其重要的衡量指标,对于提高声呐技术的实战应用具有重要意义。
因此,研究被动声呐测距精度的影响因素并开展相关改进成为了当今声呐技术研究的热点之一。
本文旨在探究被动声呐测距精度的影响因素并制定改进方案,从而提高声呐测距精度。
影响因素分析声呐测距精度受到多个影响因素的制约,其中最主要的有以下几个方面。
声速不稳定因素水中温度、压力等因素引起声速不稳定,影响声波传播速度和方向,从而导致声呐测距误差增大。
噪声干扰因素在水下或空中环境中,存在着来自其他声源的干扰声,例如水下船舶、海洋动物、水下气体释放等。
这些声源的存在会影响声呐测距信号的接收和识别,从而影响测距精度。
接收器灵敏度因素声呐接收器的灵敏度与声音信号的强度成正比,当声音信号强度越小,接收器的灵敏度就越不足,影响声波信号的接收和识别。
改进方案为了解决以上影响因素,本文提出了以下改进方案。
方案一:声速测量通过声速测量装置动态监控水温、水压等因素,及时更新声速值,从而减少声波传播误差。
方案二:数字信号处理应用数字信号处理技术,去除干扰信号,提高信号噪比,增加接收器对弱信号的容忍度。
同时可以采用重叠相邻信号的方法进行信号整合,使信号更加准确。
方案三:传感器优化优化声呐传感器和接收器的设计,提高灵敏度和减小噪声,增加信号的稳定性。
为了降低噪声的干扰,可以采用阵列式声呐,使干扰声来源在不同方向的传感器上具有不同的相位响应,从而消除干扰信号。
微波和毫米波雷达的研究及其应用
微波和毫米波雷达的研究及其应用雷达技术作为一种探测和识别目标的技术,已经广泛应用于人类社会的各个领域,包括军事、民用、科学研究等。
其中,微波和毫米波雷达是当前最为先进的雷达技术之一,被广泛应用于军事和民用领域。
本文就微波和毫米波雷达的研究及其应用问题进行了阐述和探讨。
一、微波和毫米波雷达技术的原理及分类微波是一种波长在1mm以上至30cm以下的电磁波,它的频率范围在1GHz和300GHz之间。
毫米波是在微波和红外线之间的一种电磁波,其波长在1mm以下至0.1mm之间,频率在300GHz和30THz之间。
微波和毫米波雷达是通过发射微波或毫米波来扫描目标并接收它们的回波信号,从而实现目标探测和识别。
它们具有探测距离远、探测精度高、信号处理能力强等优点。
现代雷达技术中,微波和毫米波雷达种类很多,常见的微波雷达主要包括:主动相控阵雷达、被动相控阵雷达、脉冲雷达、连续波雷达、多普勒雷达、合成孔径雷达等。
毫米波雷达常见的几种类型有:毫米波成像雷达、毫米波和太赫兹波探伤雷达、副本雷达(双波段雷达)等。
二、微波和毫米波雷达的应用1、军事应用微波和毫米波雷达在军事领域的应用十分广泛。
它们可以用于目标探测、目标定位、目标追踪、制导武器等多个方面。
主动相控阵雷达是目前最为先进的雷达技术之一,可以用于飞机、舰艇和导弹等多种平台上,实现目标探测和识别。
同时,它还可以进行干扰抵抗和反制等任务,提高军事作战力量的实战能力。
2、民用应用微波和毫米波雷达在民用领域中的应用也十分广泛。
例如,它们可以用于汽车安全,实现雷达测距和自动驾驶等任务。
在航空航天领域,微波和毫米波雷达可以用于飞机避免障碍物、控制高度、高速命中等任务。
在电子商务和智能物流方面,它们可以实现快递物流的追踪和监控等功能。
此外,微波和毫米波雷达还可以用于环保、地质勘探、人体生命体征监测等多个领域。
三、微波和毫米波雷达技术的发展趋势随着雷达技术的不断发展,微波和毫米波雷达在功能和性能方面也在不断提高。
基于被动毫米波目标检测装置
目前 毫 米 波 探 测 技 术 是 军 事 上 发 展 的 必 然 趋 势 。毫 米波 介 于 微 波 和红 外 波 段 之 间 , 有 微 波 和 红 外 波 段 的 优 兼 点 , 精 确 探 测 较 为 理 想 的 选 择 波 段 。在 毫 米 波 频 段 , 是 国 内 与 国外水 平 主要 差距 在元 器 件 方 面 , 米 波 元 部 件 和 子 毫 系统 一 直 沿 着 “ 导 电 路 一 混 合 集 成 电 路 一 单 片 集 成 电 波
收的电磁波信号强度与 目标 的辐射 率 、 目标 背景的温度及 特性 , 特别是 目标的表面性质密切相关 。这类 探测系统主
率角) 。波瓣宽度越窄 , 向性越 好 , 方 作用距 离越远 , 抗干 扰 能力越强 。该天线 3 8 波束宽度具有 良好 的方向性。 .。
米 收 稿 日期 :0 0— 3 0 2 1 0 —3 作者简介 : 李海军 (9 1 ) 男 , 18 一 , 硕士 , 主要从事探测制导与控制技 术研究 。
路” 向在向前发展 , 方 国外 已大量采用单 片集成 技术 , 而国
内还停 留在 波 导 立 体 电路 和 混合 集 成 技 术 方 面 , 响 了 毫 影
米波系统研制的进度。 目前 5m 以下波段 已经有 了各种 m 功能的毫米波单 片集成 电路 。本文主要研究在 K 波 a
段采 用 单 片 集 成 电路 技 术 被 动 毫米 波 探 测 装 置 。 被 动 毫 米 波探 测 系 统 本 身 并 不 发 射 毫 米 波 , 接 收 目 只
第3 1卷
第 7期
四 川 兵 工 学 报
21 0 0年 7月
【 自动化技术】
基 于 被 动 毫米 波 目标 检 测 装 置
基于Laplacian特征映射的被动毫米波目标识别
2 1 第 1 第 3期 0 0年 2卷
7 7
也 应该离 得很 近 , 终 求解 可 归 结 为 图拉 普 拉斯 算 最 子 的广义 特征 值 问题 。设 原 始 数 据 集 为
此 流形 的关 系来 判 断类别 , 现 目标识 别 , 到 了较 实 达
理想 的效 果 。
素 的影 响 , 不能 反 映信 号特征 的本 征 维数 , 识别 效果 也受 到 了限制 。
2 流形 学习算法
流形 的严 格 数 学 定 义 ¨ 为 : 设 是 H ud r a sof f
[ 基金项 目] 国防预研基金资助( 1 A 5 7 17 q 24 ; 9 4 0 00 0 B o o ) 国防预研项 目资助 ( 10 00 0 ) 0 5 3 56 3 3 [ 作者简介 ] 李跃华 (9 9 , , 15 一) 男 江苏宿迁市人 , 京理工 大学教 授 , 士生导 师 , 南 博 研究 方 向为探测 与 目标 识别 、 信号处 理与 智能化技 术
[ 中图分 类号 ] T 9 7 5 4 [ N 5 .2+ 文献标识 码] A [ 文章编号 ] 10 0 9—14 (0 0 0 07 0 72 2 1 )3— 0 7— 5
Hale Waihona Puke 1 前 言 毫米 波具 有精 度 高 、 干 扰能力 强 、 抗 能够 穿 透等 离 子体 、 低仰 角探 测性 能好 等 优点 , 被广 泛应 用 于军
过人 工观 察直 接确 定 特 征 分 量 , 即人 为 进 行 特 征 提 取和选 择 , 际上 就是人 工 维数 约简 , 免受 主观 因 实 难
毫米波制导 被动 方式
毫米波制导被动方式
毫米波制导被动方式,是一种先进的导弹制导方式,它可以迅速捕捉目标并跟踪目标,实现高精度的打击。
毫米波制导被动方式的工作原理是利用目标自身辐射的电磁波信号,通过设备进行接收、处理,从而实现目标跟踪与制导的功能。
毫米波制导被动方式有着独特的优势,它可以自动跟踪目标,无需对目标进行干扰或照射,避免了被敌方侦测到的风险。
同时,这种制导方式的反应速度也很快,可以在极短的时间内实现对目标的打击。
这使得毫米波制导被动方式在战争中得到了广泛应用。
然而,毫米波制导被动方式的技术难度较高,需要使用先进的电子设备完成信号的接收、处理和逻辑判断,且制导精度会受到环境条件等因素的影响。
此外,毫米波制导被动方式还需要较高的运算能力和数据处理能力,这对设备的性能和可靠性都提出了较高的要求。
尽管毫米波制导被动方式存在一定的局限性,但它仍然是一种非常先进的制导技术,具有广阔的应用前景。
在未来的战争中,毫米波制导被动方式将会越来越得到重视,并且得到进一步的研究和发展。
总的来说,毫米波制导被动方式是一种非常先进的导弹制导技术,尽
管存在技术难度较高和数据处理能力要求较高等问题,但它仍然具有广泛的应用前景。
相信在将来的战争中,毫米波制导被动方式会发挥重要的作用,成为导弹制导技术的主流发展方向之一。
开关扫描技术在被动毫米波成像中的应用
开关扫描技术在被动毫米波成像中的应用
张英浩;杨国;吴文
【期刊名称】《探测与控制学报》
【年(卷),期】2009(031)006
【摘要】针对透镜焦平面全通道被动毫米波成像系统所用接收机数量多,成本高等问题,将开关扫描技术引入被动毫米波成像.在透镜天线焦平面上设置2维馈源天线阵列,多个馈源天线通过开关共用一个毫米波接收机,通过开关选择来完成对景物的扫描成像.系统中毫米波接收机采用直接检波式接收机,聚焦透镜采用组合透镜系统,馈源天线及毫米波器件采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术集成.分析表明,这种开关扫描被动毫米波成像系统是可行的,系统所用接收机数量大大减少,成本降低.
【总页数】5页(P38-41,45)
【作者】张英浩;杨国;吴文
【作者单位】南京理工大学近程高速目标探测技术国防重点学科实验室,江苏,南京,210094;南京理工大学近程高速目标探测技术国防重点学科实验室,江苏,南京,210094;南京理工大学近程高速目标探测技术国防重点学科实验室,江苏,南京,210094
【正文语种】中文
【中图分类】TN015;TN971
【相关文献】
1.注锁扫描被动毫米波成像系统设计 [J], 钱嵩松;娄国伟;李兴国
2.被动式毫米波雷达高分辨力扫描成像研究 [J], 张江华;李福利;杜自成;杨军
3.近程毫米波被动扫描成像特性研究 [J], 王本庆;李兴国
4.被动毫米波太赫兹人体成像关键技术进展 [J], 冯辉;涂昊;高炳西;武帅
5.被动式毫米波成像技术与雷达传感器技术 [J], 顾聚兴
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4.85
二、3mm脉冲毫米波辐射计天线的选择
毫米波天线的选择: 缝隙天线:线结构简单、强度好、特别适用作为各种弹丸上的嵌装式 天线 喇叭天线:通常用作反射天线和透镜天线的馈源,或作为阵列天线的 单元辐射器。具有频带宽、副瓣电平低、结构简单等优点 微带天线:体积小、重量轻、成本低、与毫米波集成电路的兼容性好 ;具有多频带、多极化工作的特点 漏波天线:波束窄、易于和输入输出匹配,还具有电扫特性。
机电控制工程系2011届毕业设计答辩
被动毫米波目标探测技术研究
指导教师:安晓红
班级: 学生: 学号:
LOGO
1、系统的背景及意义
背景:毫米波(Millimeter Wave)通常是指波长10mm 至1mm,相应的频率30GHz至300GHz的电磁波。其低 端与厘米波相邻,具有厘米波的全天候特点,高端 邻接红外波段,具有红外波的高分辨率特点,毫米 波制导技术兼有微波制导和光电制导的特点,对烟 雾具有良好的穿透性。与微波相比,毫米波具有精 度高、抗干扰能力强、低仰角性能好以及体积小、 重量轻等优点。非常适合工作于复杂的环境下。 意义:发展我国的国防事业,研制出自己的高技术 兵器,提高我国的毫米波精确制导技术水平,它是 既具有常规炮弹间瞄射击的优点,又能对目标自动 探测、识别,并实施攻击的智能炮弹,被誉为反坦 克武器“新星”。带有毫米波探测器的末敏子弹一 旦研究成功,将对我国常规米波辐射计
隔离器
视频放大器
调制器
一、3mm毫米波辐射计信噪比分析计算
当d=0.20m, R=60m时
FB
5 0.202 2 4 (3 103) R2 5 0.202 2 4 (3 103) 602
SNR
Ta B Ta FB Tmin FmT0
四、3mm脉冲振荡源的的选择
一、3mm毫米波辐射计信噪比分析计算 二、3mm脉冲毫米波辐射计天线的选择 三、3mm混频器集成前端的选择 四、3mm脉冲振荡源的的选择 五、3mm体效应本机振荡器的选择 六、视频放大器设计 七、平方律检波 八、中频放大器
3、3mm波段脉冲毫米波辐射计系统方案及作用原理
毫米波辐射计 混频器 检波器
论文的结构和主要内容
第一部分:对3mm毫米波辐射计系统进行分析。计算分
析了3mm毫米波辐射计系统对装甲目标及对地的作用距离 。分析结果证明探测装甲目标或者金属目标时,毫米波辐 射计输出的信噪比均能满足要求 部分包括:天线、混频器、中频放大器、检波器、视频放 大器、隔离器、本机振荡器、发射源、调制器、测距电路 和测距输出,对中频放大器、视频放大器部分进行分析, 并且对所要满足的信噪比设计要求进行论证
二、毫米波辐射计作用原理
毫米波辐射计利用地面目标与背景之间毫米波辐射的 差异来探测及识别目标。毫米波辐射计实质上是一台 高灵敏度接收机,用于接收目标与背景的毫米波辐射 能量。当辐射计天线波束在地面背景与目标之间扫描 时,由于目标与背景(地面)之间的毫米波辐射温度 不同,辐射计输出一个脉冲,利用此脉冲的高度、宽 度等特征量,可识别地面目标的存在。若采用高分辨 率或成像辐射计时,辐射计输出信号不但反映目标与 背景之间的对比度,而且还可以获得二维的目标尺寸 的特征及目标图像。 发射源发射毫米波脉冲调制信号,经环流器及天线向 目标发射,回波经环流器进入混频器,在混频器中, 本振信号与回波信号进行混频,差频输出经中频放大 器放大后送入检波器。检波信号经视频放大器放大。 放大信号通过测距电路测出毫米波辐射计与目标之间 的距离
第二部分:在3mm波段脉冲毫米波辐射计系统中各组成
第三部分:总结论文的设计和研究,并指出有待改善的方
面,为进一步学习提供理论依据。
一、毫米波近炸引信
在设计毫米波近感装置时,一般应选择合适的大气窗口。 由于近感装置作用距离很近,一般为几米至几十米,特别 对于几十米以下的近距离探测,当采用主动毫米波雷达时 ,可选择非大气窗口的频率。在这些特定频率下,抗干扰 能力可大大提高。对于被动式毫米波辐射计,如果专门测 量某气体的温度或含量,可以选择非大气窗口。但是,对 于一些探测金属目标的近程辐射计,选择非大气窗口将使 目标和目标的对比度大大下降,给检测金属目标的存在带 来很大困难,因此选择了大气窗口为3mm敏感器范围内 的毫米波近程探测。 毫米波与激光和红外相比,虽然它没有后者的分辨力高, 但它具有穿透烟、灰尘和雾的能力,可全天候工作。毫米 波引信的缺点主要是受大气衰减和吸收的影响大,目前作 用距离大多限于数十公里之内。另外,与微波引信相比, 目前毫米波引信的元器件批量生产成品率低,加上许多器 件在毫米波频段均需涂金或涂银,因而器件的成本较高。
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二、毫米波辐射计作用原理
辐射计信噪比与距离的关系:
Ta B SNR Ta FB Tmin FmT0
地面目标和天线波束在地面上投影之比:
AT d a AT FB 2 2 2 r 4 R
2
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二、毫米波辐射计作用原理
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二、毫米波辐射计作用原理
混频器 中频 放大 器 检波器 视频 放大 器
隔离器
隔离器 测距输出 本机振荡器 测距电路
发射源
调制器
发射源发射毫米波脉冲调制信号,经环流器及 天线向目标发射,回波经环流器进入混频器,在混 频器中,本振信号与回波信号进行混频,差频输出 经中频放大器放大后送入检波器。检波信号经视频 放大器放大。放大信号通过测距电路测出毫米波辐 射计与目标之间的距离
目标辐射探测原理:
地面和金属目标的对比度为
TT g ( )TS g ( )Tg T TS
对于理想导体的光滑表面,如汽车、坦克、 金属导体,其反射率接近1金属目标和地面之 间有较高的温度对比度 ,因此,温度差就能 判断地面金属目标(坦克、装甲)
3、3mm波段脉冲毫米波辐射计系统方案及作用原理