测量雷达技术状态通用测试技术研究

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浅谈雷达的RE103项测试

浅谈雷达的RE103项测试

科技资讯2016 NO.02SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION信 息 技 术17科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 目前,相控阵雷达在雷达产品中已经成为主流。

GJB151系列标准中(GJB151B-2013、GJB151A-97、GJB152A-97)中,RE103项(即10kHz-40GHz天线谐波和乱真输出辐射发射)是为了检验发射机从天线辐射的谐波和乱真发射是否超过技术要求。

该项目适用于天线不可拆卸的发射机,并可替代CE106。

但应优先使用CE106,除非设备和分系统的设计妨碍其使用。

对于相控阵雷达产品,已经没有传统意义上的发射机,其发射功能由分列的TR组件完成,因此不能选择CE106项检测。

此时RE103项检测成为必选项。

针对雷达产品高功率、天线尺寸大的特点,一般的暗室不符合近场条件,RE103项检测只能在外场进行。

检测布置时,按标准要求,一般通过抑制网络过滤掉基带信号,再行检测,当抑制度够高时,能行成足够的动态范围,满足基波信号和环境底噪间80dB抑制度要求,同时避免了由于基波信号引起的非线性误差。

而可调抑制网络的价格昂贵,且使用非常不便,很多实验室都有没有条件配备;由于外场的电磁环境复杂,RE103项检测结果中,客户一般更关心谐波的辐射发射值,因此EMC测试大纲中也常常对该项进行剪裁。

那么在这种情况下,怎么来开展RE103项检测呢,如何才能做到测量准确。

该文简要介绍了测试原理和方法,分析了影响RE103项检测结果的因素,利用该文的方法能减小或避免由于缺乏测试经验,测试配置不当产生的误差,做到测DOI:10.16661/ki.1672-3791.2016.02.017浅谈雷达的RE103项测试缪永君 刘畅 孙艳峰(南京电子技术研究所 江苏南京 210039)摘 要:RE103项测试是相控阵雷达产品电磁兼容性测试中极其重要的一个项目,是必做项目之一。

典型机电系统PHM评价指标分析

典型机电系统PHM评价指标分析

计算机测量与控制.2021.29(6)Computer Measurement&Control・255・试验与评价技术文章编号:1671-4598(2021)06-0255-05DOI:10.16526/ki.11—4762/tp.2021.06.049中图分类号:TP306.3文献标识码:A 典型机电系统PHM评价指标分析隆金波,曲昌琦,蒋觉义,曾照洋,陈忱,杜宝(中国航空综合技术研究所,北京100028)摘要:PHM评价指标是装备健康管理系统设计输入与目标要求,也是对PHM系统进行验收核查的评价依据;目前国内航空主机所、科研院所与高校开展了大量的PHM技术研究和工程设计应用工作,但由于缺乏PHM系统指标体系的建立,导致研制方在PHM系统设计阶段难以明确功能性能要求,验证方在定型阶段缺乏统一的评价参考标准,使PHM系统的工程化进程缓慢;文章以典型机电系统为研究对象,通过剖析国外先进的PHM技术标准与规范文件,结合装备典型机电系统PHM系统的能力需求,从机电系统PHM的监测及诊断指标、预测指标、决策及评价指标三个维度分析和梳理PHM评价指标,建立了适用于装备设计与验证需求的机电系统PHM评价指标体系,解决了装备PHM系统设计中缺乏设计依据与验证评价指标的问题。

关键词:PHM;评价指标;机电系统;标准;验证Research on PHM Evaluation Index and Life Prediction Model ofTypical Electromechanical SystemLong Jinbo,Qu Changqi,Jiang Jueyi,Zeng Zhaoyang,Chen Chen,Du Bao(AVIC China Aero—poly Technology Establishment,Beijing100028,China) Abstract:PHM evaluation index is not only the design input and objective requirements of PHM system,but also the evaluation basis of PHM system acceptance and verification Lots of PHM technology research and engineering design application workhave beencarriedoutinrecentyears However,due to the lack of PHM system index system,,which makestheengineeringprocessof PHM system slow.Taking the typical electromechanical system as the research object,this paper analyzes and combs the PHM eval-uationindexfromthethreedimensionsofmonitoringanddiagnosisindex,predictionindex,decision—makingandevaluationindexby analyzing the foreign advanced PHM technical standards and specification documents and combining with the capability requirements of PHM system equipped with typical electromechanical system,The PHM evaluation index system of mechanical and electrical system is established to meet the requirements of equipment design and verification,which solves the problem of lack of design basis and veri­fication evaluation index in equipment PHM system designKeywords:PHM;evaluating indicator;electromechanical system;standards;verificationo引言现代装备要求快速岀动任务、保障规模小、机动水平高,需要在维修时能够及时处理故障,提高战备完好率,较少备件并降低寿命周期费用,这些需求要求装备系统具有较高的故障预测、健康评估与维修决策支持的能力。

科技成果——激光测风雷达

科技成果——激光测风雷达

科技成果——激光测风雷达技术开发单位中国兵器工业集团公司第二〇九研究所技术简介激光多普勒测风雷达是利用大气中随风飘移的气溶胶对激光散射的多普勒频移效应,来测量大气风场结构分布的一种现代光电技术。

其主要特点是采用光学方法,对测量空域的大气风场进行非接触式实时三维测量,具有响应快、精度高、空间分辨率高、体积小、结构紧凑等特点,在风力发电站、短期气象监测及预报、大气环境监测等方面具有广泛的应用前景,是一种新型、高效的气象条件测量系统。

激光多普勒测风雷达采用相干探测原理,利用人眼安全的1550nm激光作为照射光源,通过接收激光束对大气中随风飘移气溶胶的散射回波信号并与雷达本振光进行相干混频,并通过中频信号的数字鉴频技术来获得汽溶胶相对激光束的多普勒频移,结合雷达的光机扫描,最终实现对大气风场信息的测量。

该技术包括系统总体技术、激光发射技术、高效灵敏接收技术、大气风场实时信息处理及风场反演技术等。

上述关键技术已经得到突破,系统中的主要核心部件均已实现国产化。

该技术可用于风力发电站行业,代替传统的测风塔,实现对风机选址地点的常年观测,同时,还可以安装于风机机舱顶部,实现对风机前方大气风场的实时监测,为风机运行工作提供修正参数,以提高产量。

同时改进型的二维扫描激光测风雷达,可以实现对大气风场的全覆盖监测,获得大气风廓线及大气风场的PPI、RHI及CAPPI等扫描产品,以及飞机起降通道的大气风切变、迎头风、跑道横风等产品,以保障飞机起降安全。

技术指标工作波长:1550nm;测量高度(距离)范围:10-200m/50-3000m;风速范围:0-50m/s;风向范围:0-360度;风速精度:0.3m/s;风向精度:5度。

技术特点采用全光纤相干光路,环境适应能力强;主要部件采用全国产化器件,工作可靠。

技术水平国际先进可应用领域和范围风力发电、民用航空气象保障等专利状态已取得专利1项技术状态试生产、应用开发阶段合作方式合作开发投入需求1000万元转化周期1-2年预期效益近年来对风力发电行业方兴未艾,国家大力投入,各地区建立了诸多风力发电厂。

基于激光雷达探测技术的列车车厢载货体积测量方法研究

基于激光雷达探测技术的列车车厢载货体积测量方法研究

第43卷第2期燕山大学学报Vol.43No.22019年3月Journal of Yanshan UniversityMar.2019 文章编号:1007⁃791X (2019)02⁃0160⁃09基于激光雷达探测技术的列车车厢载货体积测量方法研究孔德明1,*,张 娜1,黄紫双1,陈晓玉2,沈 阅3(1.燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛066004;2.燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004;3.秦皇岛燕大智能信息技术有限责任公司,河北秦皇岛066000)收稿日期:2017⁃12⁃11 责任编辑:孙峰基金项目:国家自然科学基金资助项目(61501394,61601399);河北省自然科学基金资助项目(F2016203155)作者简介:*孔德明(1983⁃),男,吉林公主岭人,博士,副教授,主要研究方向为高精度三维形状检测技术;Email:demingkong@㊂摘 要:针对港口作业区自动化程度低㊁作业低效的特点,提出一种采用激光雷达探测技术高效测量列车车厢载货体积的方法㊂该方法利用二维激光扫描仪搭配OPC_Client 系统将测得的扫描数据结合位置变化信息联合解算,获取车厢在重车状态与空车状态下的三维点云数据㊂经下采样处理及去除冗余点处理后,构建重车载货面处三维点云数据的Delaunay 三角网,所得三角网向空车底面处投影得到的集合体体积即为车厢的总载货量㊂同时根据装配于载货轨道上的轨道衡提供的重量数据计算所载货物的体密度参数,利用该参数可对货物的品质优劣进行判定㊂得出的实测数据证实该方法的测量精度较高,可实现车厢货物的自动化检测㊂关键词:散杂货物检测;三维激光扫描;Delaunay 三角网;投影法;品质分析中图分类号:TN247 文献标识码:A DOI :10.3969/j.issn.1007⁃791X.2019.02.0090 引言随着工业的快速发展,人们对工程测量技术有了更高的要求,测量过程中的效率和精度是人们关注的焦点㊂在多种测量手段中,基于激光雷达探测技术的测量方法在测量速度㊁精度㊁抗干扰能力等方面有着独特的优势,因此在多个领域获得了广泛的应用[1]㊂目前港口主要利用摄像设备对装载散杂货物的列车车厢进行检测作业,但该检测技术存在一些不足㊂一方面车厢装卸货区域灰尘较多㊁光照不足㊁水汽含量高,在此环境下难以获得良好的图像信息,且摄像头长时间曝光存在图像畸变问题,造成其直接检测结果不准确,无法实现对车厢载货体积的高精度测量㊂另一方面该检测技术获取数据的自动化程度较低,检测过程需要工作人员实时监控摄像设备传输回来的图像信息[2]㊂而激光雷达探测技术不存在上述缺陷,为高精度检测车厢载货体积提供了新思路㊁新方法㊂本文将激光雷达探测技术引入车厢载货体积检测的研究领域㊂二维激光扫描仪与OPC_Client 系统联合解算,获取列车车厢在重车与空车状态下的三维点云数据,利用投影法对重车载货面处三维点云数据构建出的Delaunay 三角网进行分割,将车厢载货总体积量等效为集合体的体积,计算所得集合体体积,进一步搭配轨道衡系统完成对厢内货物的品质分析㊂本文提出的方法能够实现对车厢货物的体积测量,且这种获取点云数据的方法相较于直接利用三维激光扫描仪进行获取具有低成本的优势,为港口货物的自动化检测和科学管理提供了可靠的技术基础㊂1 测量原理1.1 激光雷达探测技术原理选取高精度二维激光扫描仪作为测量元件,如图1所示,扫描仪发射激光束照射到车厢上表第2期孔德明等 基于激光雷达探测技术的列车车厢载货体积测量方法研究161 面,通过接收表面反射回来的光束,获取激光束的回波角度和反馈时间,通过计算得到x 轴与y 轴上距离探测数据的位置坐标数据(d ,β),其中d 表示激光发射点与车厢表面之间的距离值,β是扫描仪发射出的激光束在其扫描平面与x 轴正向的夹角,根据x =d cos βz =d sin {β(1)将扫描仪获取到的数据从极坐标形式转换到直角坐标形式[3]㊂OPC_Client 系统通过采集车厢的状态信息获取其沿y 轴方向的运动状态数据,与上述得到x 轴与z 轴上的距离探测数据进行联合解算,得到车厢的三维点云数据㊂图1 获取x 轴㊁z 轴上距离探测数据Fig.1 Distance detection data obtained on x axis and z axis1.2 车厢载货体积测量原理扫描仪与OPC_Client 系统解算得到的车厢三维点云数据呈离散分布,直接计算厢内的载货体积较为困难,因此需要将其转化成集合体的形式进行求解㊂首先,通过构建Delaunay 三角网把三维点云数据转化成连续的网格结构,接着将重车载货面处的三角网依次向对应的空车底面投影,得到若干个集合体㊂如图2所示,根据投影高度h 的不同将集合体大致分为4种:a)四棱锥,b)凸五面体,c)四面体与凸五面体结合,d)两个四面体结合㊂投影三角形顶点坐标为A 1㊁B 1㊁C 1,投影后对应的各顶点坐标为A ㊁B ㊁C ,投影高度分别为h 1㊁h 2㊁h 3,且h 1≤h 2≤h 3,集合体体积用V T 表示㊂1)设底为三角形ABC 的直三棱柱体积为V (h ),是关于投影高度h 的一个线性函数,V (h 1)≤V T ≤V (h 3),连续且单调递增㊂V (h )计算式为V (h )=S ΔABC ㊃h ㊂(2)2)设存在h 0,使得此高度下的直三棱柱体积等于分割得到的集合体体积㊂由V (h 1)≤V T ≤V (h 3)可得h 1≤h 0≤h 3㊂又因函数连续且单调递增,所以h 0存在且唯一㊂3)易得出存在的h 0为三角形A 1B 1C 1质心㊂综上所述:车厢载货量分割得到的任意集合体,其体积均可等效为投影三角形质心所在平面向底面平面进行投影处理得到的直三棱柱体积[4]㊂图2 投影处理得到的四种集合体Fig.2 Four kinds of projective polyhedrons2 车厢载货体积测量系统设计2.1 检测策略若要实现快速㊁高精度地检测车厢载货体积,关键在于获取车厢的三维点云数据并对其进行优化处理和计算分析㊂其主要步骤如图3所示,分为以下几步:二维激光扫描仪实时扫描车厢轮廓㊁OPC_Client 系统采集车厢状态信息㊁联合解算生成车厢三维点云数据㊁构建车厢Delaunay 三角网㊁计算车厢载货体积㊁判定货物品质[5]㊂二维激光扫描仪对车厢上表面反射回来激光束的回波角度与距离值进行判定[6],获取重车与空车状态下车厢在x 轴与z 轴方向上的两组距离探测数据,装配于轨道上的OPC_Client 系统解算得到车厢沿y 轴方向的运动状态数据,与上述获取到的距离探测数据联合解算得到车厢的三维点云数据㊂经下采样处理及去除冗余点处理后,对重车载货面处与空车内表面处的点云数据分别构建Delaunay 三角网,从而得到车厢的上顶面和下底面㊂上顶面三角网中的各三角形向下底面投影,将车厢载货量转化为投影三角形为顶面的三棱柱所组成的集合体体积[7],计算所有集合体体162 燕山大学学报2019积并进行累积求和得到车厢的总载货体积,最后与轨道衡提供的重量数据计算厢内所载货物的体密度参数并判定其品质优劣㊂图3 载货车厢体积检测流程图Fig.3 Flow chart of detection for volume of freight carriages2.2 测量系统搭建基于二维激光扫描仪搭建车厢载货体积的测量系统平台[8],系统主要由二维激光扫描仪㊁OPC_Client 系统㊁现场总线㊁工业以太网㊁数据采集工作站㊁交换机㊁定位车数据采集系统㊁轨道衡系统和生产管理系统组成,如图4所示㊂测量原理:工业现场利用安装于翻车机房进出口的二维激光扫描仪对重车与空车状态下的车厢进行实时扫描,现场总线采集扫描设备获取到的实时数据并传输给交换机㊂利用工业以太网交换机完成数据采集工作站与二维激光扫描仪间的无冲突联系通信,满足所获取到的信息具有实时性的要求㊂同时OPC_Client 系统采集车厢沿其运动方向的状态信息,与二维激光扫描仪获取到的扫描数据共同输入到数据采集工作站中联合解算,得到列车车厢的三维点云数据[9]㊂除此之外,轨道衡系统提供厢内货物的重量数据,在数据处理系统中与计算得到的车厢载货体积求解货物的体密度参数,该参数可作为货物品质优劣的评价依据㊂生产管理系统负责发送进车信息和接收厢内货物的体积数据,通过对列车车厢行进状态的实时判定,可获取翻车循环周期并对列车车厢的实际工作状态进行及时调整,从而实现整个工业生产系统的有序运作[10]㊂图4 测量系统示意图Fig.4 Schematic diagram of measurement system3 车厢载货体积测量过程3.1 测量系统布设与数据获取二维激光扫描仪和OPC_Client 系统共同组成测量模块,获取车厢的三维点云数据㊂图5(a)所示是扫描仪在多视角下的结构示意图,根据实际需求,选取操作简便的U 型夹与无需增加焊点的H 型钢对设备进行安装固定,该固定方式结构强度高㊁同时兼备设计灵活㊁环保㊁省工省料的优势㊂图5(b)是工业现场的安装示意图,扫描仪安装于翻车机房重车入口和另一侧空车出口的顶部中心线位置,获取车厢在x 轴与z 轴方向上的两第2期孔德明等 基于激光雷达探测技术的列车车厢载货体积测量方法研究163 组距离探测数据,箭头指向为车厢的实际行进方向,扫描仪在车厢的行进过程中对夹角角度为γ范围内的车厢上表面进行实时扫描[11]㊂沿y 轴方向的运动状态数据由OPC_Client 系统提供,两部分数据共同求解得到车厢的三维点云数据㊂图5 激光扫描系统布设位置示意图Fig.5 Schematic diagram of laser scanning system position 图6(a)和图6(b)分别是车厢在重车与空车状态下的原始三维点云数据,该数据点密集,呈离散不规则分布,且在部分边缘区域存在冗余噪声点㊂3.2 车厢点云数据预处理大多数用激光扫描仪直接获取到的点云数据较为密集,且存在大量的冗余点,对后续计算车厢载货量造成较大干扰,因此点云数据的预处理阶段必不可少[12]㊂3.2.1 下采样处理保证点云数据模型特征不丢失的前提下,测试选取最佳的下采样间隔对原始三维点云数据进行简化处理[13]㊂如图7(a)和图7(b)所示,经下采样处理后重车与空车状态下三维点云数据密度大幅度降低,提高了后续三维建模与数据计算的效率㊂3.2.2 去除冗余点处理图8(a)是空车状态下的三维点云数据,方框部分标记出干扰后续车厢载货量计算的三根横梁,为提高计算精度,剔除方框内的冗余点[14],对其余点进行保留㊂经过这样的处理方法得到图8(b),此时得到的点云数据基本不包含冗余点,无关点对车厢载货量计算的干扰较小,运算精度得以提高㊂图6 原始状态下的三维点云数据Fig.6 3D point cloud in the original state164 燕山大学学报2019图7 下采样处理后的三维点云数据Fig.7 3D point cloud after down⁃sampling processing图8 去除冗余点处理前后空车状态下的三维点云数据Fig.8 3D point cloud of a vehicle with empty cargo before and after removing irrelevant points processing3.3 Delaunay 三角网构建平面中定义一点集Q ,Q ={Q i |i =1,2, ,j },且j ≥3㊂V (Q m )=∩H (Q m ,Q n ),(1≤n ≤j ,m ≠n ),即V (Q m )表示比其余点更接近Q m 的点的轨迹是j -1个半平面的交,它是一个不多于j -1条边的凸多边形域,称为关联于Q m 的Voronoi 域㊂Q 中任意一点均可作为一个Voronoi 多边形,如图9(a)所示,这样的j 个Voronoi 多边形组成的图形称为Voronoi 图[15]㊂由Voronoi 图衍生得到Delaunay 图,且二者互为对偶㊂图9(b)中对每条非边界的Voronoi 边作其中垂线,得到的即为Delaunay 三角剖分[16]㊂基于格网划分的Delaunay 三角网的具体构网步骤如下[17]:将获取到的杂散点云数据进行格网块划分,按照划分逆序对格网块内的数据点依次构建Delaunay 三角网㊂构网过程中受相邻格网中数据点影响的三角形与邻近三角形暂时保存,完成构建的三角网结果保存入数据库;合并临近的Delaunay 三角子网并进行优化处理,改进过后符合条件的三角形仍按照上述步骤中的构网规则进行处理;直到完成格网中所有Delaunay 三角网的构建[18],图10所示是按上述步骤构建完成的重车载货面处的Delaunay 三角网,该网格结构连续且较为规则㊂3.4 车厢载货体积计算重车载货面处Delaunay 三角网中各三角形向空车底面处投影,将投影三角形映射到厢内底面平面上,经过这样的处理方法,车厢的总载货体积转化为三角网中各个进行投影处理的三角形为顶面的三棱柱所组成的集合体体积㊂如图11所示,任取其中的一个集合体介绍体积求解过程[19]:1)计算映射到空车底面处的各三角形面积s :在仅知道三角形各顶点坐标数据的情况下,采用海伦公式计算三角形面积较为高效:第2期孔德明等 基于激光雷达探测技术的列车车厢载货体积测量方法研究165 s =p (p -a )(p -b )(p -c ),(3)式中,s 为所求集合体底面三角形面积㊂a ㊁b ㊁c 分别表示底面三角形各条边长,p 为半周长,各参数均可通过已知的三角形顶点坐标数据计算求得㊂图9 Voronoi 图和Delaunay 图Fig.9 Voronoi diagram and Delaunay diagram图10 重车载货面处Delaunay 三角网Fig.10 Delaunay triangulation of a vehicle with bulk cargo图11 投影得到的集合体示例Fig.11 An example of a projective polyhedron 2)计算投影三角形到投影平面之间的垂直高度h :三角形各顶点坐标数据分别为(x 1,y 1)㊁(x 2,y 2)㊁(x 3,y 3),重车载货面处三角网中各三角形的质心坐标为⎺x =(x 1+x 2+x 3)/3⎺y =(y 1+y 2+y 3)/{3,(4)⎺x ㊁⎺y 为所求三角形在xoy 平面内的质心数据,此数据定位的坐标下投影三角形与投影平面之间的垂直距离即为集合体的高h ㊂3)计算集合体体积[20]:整列车厢的总载货体积等效为三角网中各个投影三角形为顶面的三棱柱所组成的集合体体积,整列车厢的总载货体积为V =∑ni =0v i ,(5)式中,单个集合体体积v i 为上述计算得出的底面积s 与投影高度h 二者的乘积,V 是所有集合体的体积总和,即为车厢的总载货量㊂4)验证测量精度:任取两列车厢分别计算其载货量㊂如图12(a)和图12(b)所示,对选取的两列车厢构建重车载货面处Delaunay 三角网,三维视角下显示两列车厢的拟合程度较高,厢内货物的高度与形态大致相同,仅在部分边缘区域略有差异,由此估计两列车厢的体积测量结果应较为相近㊂经计算得出车厢1的载货体积为65.89m 3,车厢2的载货体积为65.82m 3,测量结果与估算结果获得了良好的一致性,具有较高的精度㊂4 实验结果分析4.1 实验数据分析以C80车厢为例,在搭建的实验系统中测量车厢载货体积,表1中将测量得到的一组实验数据与标准尺寸进行比较㊂经计算与分析得出,测量重车状态高度时误差最小,仅为-0.036%,其余测量得到的长度㊁宽度㊁高度与标准尺寸的误差在-2.54%到+1.65%之间㊂标准车厢的容积为87m 3,计算得出此列车厢的载货总体积量为71.48m 3,不超过车厢的最大容积量㊂同时另选取多组车厢进行测量,实验结果如表2所示,均符合实际要求㊂166 燕山大学学报2019图12 重车载货面处Delaunay三角网比较Fig.12 Comparison of Delaunay triangulation of vehicles with bulk cargo表1 车厢标准尺寸与实际测量尺寸比较Tab.1 Comparison of the standard size of the carriage with the actual measurement size of the carriage mm标准尺寸重车状态尺寸空车状态尺寸最大宽度318431033135最大高度275027492739最大长度107561092410934表2 多组车厢测量结果分析Tab.2 Analysis of the measurement results of multiplesets of carriages车厢序号宽度误差/%高度误差/%长度误差/%体积/m3 1-1.270.13 2.0771.69 2-1.700.44 1.6871.31 3-2.13-0.35 1.7073.60 4-1.600.14 2.0471.84 5-0.93 1.55 1.3174.54 经上述分析,在此实验系统中可以完成对列车车厢载货体积的测量,且计算所得结果最大误差一般不超过±2.5%,具有较高的精度㊂4.2 货物品质分析根据碳化程度煤炭可大致分为褐煤㊁烟煤和无烟煤三种㊂图13是相机拍摄列车车厢在重车状态下的图像,厢内装载的煤炭外观呈灰黑色,表面较暗且光泽感不强㊂上述步骤计算得出此列车厢的载货总体积量为71.48m3,轨道衡通过对卸货前后车厢进行称量,得出厢内货物质量为80.06t,结合上述参数计算得到此列车厢所载煤炭的体密度参数为1.12t/m3㊂据此判定该车厢内所载货物为烟煤㊂图13 重车状态下的图像Fig.13 The image of a vehicle with bulk cargo5 结论本文提出的测量方法涉及了扫描仪测量㊁图像处理㊁数据解算分析多方面的知识:采用激光雷达探测技术获取车厢点云数据,通过对所得点云数据简化㊁构网㊁分割㊁计算得出车厢的载货体积,并结合轨道衡提供的质量数据判定货物的品质优劣㊂在搭建的实验测量系统中对多组载货车厢进行体积测量,实验测量结果与实际的标准尺寸误差一般不超过±2.5%,具有较高的精度㊂利用任取的两组实测数据验证所得结论,结果表明测量结果准确可信㊂第2期孔德明等 基于激光雷达探测技术的列车车厢载货体积测量方法研究167参考文献眼1演杨兴雨熏苏金善熏王元庆熏等.国内外激光成像雷达系统发展的研究眼J演.激光杂志熏2016熏37穴1雪押1⁃4.YANG X Y熏SU J S熏WANG Y Q.Research the development of inter⁃national laser imaging radar system眼J演.Laser Journal熏2016熏37穴1雪押1⁃4.眼2演李鹏慧.虚拟现实投影匹配的单幅图像卡车体积测量方法眼D演.西安押西安电子科技大学熏2015押1⁃4.LI P H.Truck volume measuring system with virtual reality projection matching眼D演.Xi'an押Xidian University熏2015押1⁃4.眼3演张瑛玮.二维激光位移传感器的信息采集系统研究眼D演.长春押吉林大学熏2015押4⁃16.ZHANG Y W.Research about the information acquisition system of2D laser displacement sensor眼D演.Changchun押Jilin University熏2015押4⁃16.眼4演申其国熏胡烜熏朱嫕.三角网格等效体积法计算河床冲淤眼J演.珠江水运熏2014熏3穴2雪押92⁃93.SHEN Q G熏HU X熏ZHU Y.Calculation of scour and deposition of river bed by equivalent volume method of triangle mesh眼J演.Pearl River Water Transport熏2014熏3穴2雪押92⁃93.眼5演董建伟熏李海滨熏孔德明熏等.基于多视图立体视觉的煤场三维建模方法研究眼J演.燕山大学学报熏2016熏40穴2雪押136⁃141. DONG J W熏LI H B熏KONG D M熏et al.Research on3D modeling of coal field based on multi⁃view stereo vision method 眼J演.Journal of Yanshan University熏2016熏40穴2雪押136⁃141.眼6演邵学君.铁路罐车穴箱雪容积三维激光扫描测量方法眼J演.中国铁道科学熏2014熏35穴2雪押79⁃85.SHAO X J.3D laser scanning measurement method for the volume of railway tank car穴container雪眼J演.China Railway Science熏2014熏35穴2雪押79⁃85.眼7演赵强熏郭希娟.基于三维凸包计算凸多面体Minkowski和算法眼J演.燕山大学学报熏2015熏39穴2雪押152⁃157.ZHAO Q熏GUO X J.Minkowski sum algorithm of convex polyhedron based on three⁃dimensional convex hull眼J演.Journal of Yanshan University熏2015熏39穴2雪押152⁃157.眼8演张妮熏张云文熏刘伟军熏等.非接触式激光测量系统平台的搭建与实现眼J演.微计算机信息熏2008熏24穴8⁃1雪押4⁃6. ZHANG N熏ZHANG Y W熏LIU W J熏et al.The design and implementation of a non⁃contact laser measurement system眼J演. Microcomputer Information熏2008熏24穴8⁃1雪押4⁃6.眼9演RABBANI T熏DIJKMAN S熏VAN DEN HEUVEL F熏et al.An integrated approach for modelling and global registration of point clouds眼J演.ISPRS journal of Photogrammetry and Remote Sensing熏2007熏61穴6雪押355⁃370.眼10演LOU S H熏YANG B熏LUO Z Q.Three⁃dimensional information acquisition and visualization application in goaf眼J演.ProcediaEngineering熏2014熏84穴4雪押860⁃867.眼11演杨耀权熏于希宁熏高镗年熏等.大型煤堆体积测量中光斑中心读取方法研究眼J演.仪器仪表学报熏1999熏20穴5雪押501⁃504. YANG Y Q熏YU X N熏GAO T N熏et al.Research on the reading method of light⁃spot center in the volume measuring system of large coal heaps眼J演.Chinese Journal of Scientific Instrument熏1999熏20穴5雪押501⁃504.眼12演陈恭锦.基于点云数据的复杂型面结构产品实体建模研究眼D演.上海押上海交通大学熏2005押15⁃33.CHEN G J.The research on solid modeling of structure product with complex surfaces based on point cloud眼D演.Shanghai押Shanghai Jiao Tong University熏2005押15⁃33.眼13演熊辉.大型复杂模具的点云预处理技术研究眼D演.南昌押南昌大学熏2013押8⁃10.XIONG H.The preprocessing on the point cloud of large and complex mold眼D演.Nanchang押Nanchang University熏2013押8⁃10.眼14演李青蒙.激光扫描点云处理技术研究眼D演.大连押大连海事大学熏2013押2⁃4.LI Q M.Research on processing technology of point cloud from laser scanning system眼D演.Dalian押Dalian Maritime University熏2013押2⁃4.眼15演高莉熏改进的Delaunay三角剖分算法研究眼D演.兰州押兰州交通大学熏2015押31⁃40.GAO L.An improved Delaunay triangulation algorithm眼D演. Lanzhou押Lanzhou Jiaotong University熏2015押31⁃40.眼16演SIBSON R.Locally equiangular triangulations眼J演.Computer Journal熏1978熏21穴3雪押243⁃245.眼17演胡金星熏马照亭熏吴焕萍熏等.基于格网划分的海量数据Delaunay三角刨分眼J演.测绘学报熏2004熏33穴2雪押163⁃167. HU J X熏MA Z T熏WU H P熏et al.Massive data Delaunay trian⁃gulation based on grid partition method眼J演.Acta Geodaetica et Cartographica Sinica熏2004熏33穴2雪押163⁃167.眼18演李丽.三维空间Delaunay三角剖分算法的研究及应用眼D演.大连押大连海事大学熏2010押5⁃8.LI L.Study and application of three⁃dimensional Delaunay triangulation algorithm眼D演.Dalian押Dalian Maritime University熏2010押5⁃8.眼19演王泉徳.任意三角网格模型体积的快速精确计算方法眼J演.计算机工程与应用熏2009熏45穴18雪押32⁃34. WANG Q D.Fast and accurate volume calculation method for arbitrary meshes眼J演.Computer Engineering and Applications熏2009熏45穴18雪押32⁃34.眼20演朱立.港口煤炭全自动无人化装卸系统点云数据处理算法研究眼D演.秦皇岛押燕山大学熏2015押36⁃38.ZHU L.The study of preprocessing on the point cloud from the unmanned automatic stacker⁃reclaimer system for port coal眼D演. Qinhuangdao押Yanshan University熏2015押36⁃38.168 燕山大学学报2019 Measurement method of volume of freight carriages based on laserradar detection technologyKONG Deming1熏ZHANG Na1熏HUANG Zishuang1熏CHEN Xiaoyu2熏SHEN Yue3穴1.School of Electrical Engineering熏Yanshan University熏Qinhuangdao熏Hebei066004熏China鸦2.School of Information Science and Engineering熏Yanshan University熏Qinhuangdao熏Hebei066004熏China鸦3.Qinhuangdao Yanda Intelligent Information Technology Limited Liability Company熏Qinhuangdao熏Hebei066000熏China雪Abstract押Considering the characteristics of low degree of automation and inefficient operation in the port operation area熏an efficient method for measuring volume of freight carriages is put forward based on laser radar detection technology.The scanning data obtained by a two dimensional laser scanner and the location change information provided by OPC_Client system熏3D point cloud of vehicles with bulk cargo and3D point cloud of vehicles with empty cargo are jointly settlement generated.After down⁃sampling processing and removing irrelevant points processing熏Delaunay triangulation of3D point cloud with bulk cargo is constructed.The triangulation is projected at the bottom of vehicles with empty cargo and the volume of freight carriages is translated into the volume of polyhedrons.The cargo density parameters is calculated by weight data provided by railway scale on the track.This parameter can be used to determine the quality of the goods.The proposed method has high accuracy verified by measured data熏which can meet the actual needs of automatic inspection for freight carriages.Keywords押detection of miscellaneous goods鸦3D laser scanning鸦Delaunay triangulation鸦projection method鸦quality analysis (上接第159页)Research on modeling of long distance transmissioncables for grid⁃connected systemsZHAO Shipo1,WANG Haibao2,ZHAO Shichao1,ZHANG Jing1,LI Botao1,CUI Pengyu3,SUN Xiaofeng3(1.Zhangjiakou Power Supply Company,State Grid North of Hebei Company,Zhangjiakou,Hebei075000,China;2.Beijing Zhixin Microelectronics Technology Company,Beijing100192,China;3.School of Electrical Engineering,Yanshan University,Qinhuangdao,Hebei066004,China)Abstract:In the grid⁃connected system with long distance transmission cable distributed power generation unit,since the transmission cable model is a nonlinear model,analysis methods which are suitable for linear models,Bode diagrams and Nyquist di⁃agrams and so on,cannot be directly applied to the analysis of such systems.To facilitate the analysis of such systems,the transmission cable model needs to be linearized.In this paper,the Taylor approximation method is proposed based on the analysis of the actual impedance model of transmission cable.Through the analysis of the fitting order of transmission cables of different lengths,it is concluded that the short transmission line uses the low⁃order fitting model and the long transmission line uses the high⁃order fitting model.Experiments and simulations verify the correctness of the theory.Keywords:grid⁃connected system;long transmission line model;Taylor approximation method;order selection。

风电场毫米波雷达技术研究及应用

风电场毫米波雷达技术研究及应用

风电场毫米波雷达技术研究及应用摘要:现阶段,“碳达峰,碳中和”发展战略的执行效果越发显著,再加上电力体制的改革工作持续深入,对我国风电行业的发展具有良好的推动作用。

本文以上述内容为基础,针对风电场毫米波雷达技术展开研究,分析毫米波雷达技术的关键作用,整理相关经验,给出针对性发展建议,希望能够为同领域工作者提供合理参考作用。

关键词:风电场;毫米波雷达技术;新能源开发与应用前言:风能作为重要的可再生清洁能源之一,在现代化电力系统中承载着越来越重要的电力支持任务。

其中,风场信息测量工作作为风电行业保持良好发展状态的重要内容,属于风电场内不可或缺的重要组成结构。

在风力发电机工作并获取风能的过程中,为进一步提升电能的实际生产效率,需借助传感技术,主动感知风速、风向信息,并辅助完成风机控制任务,及时校正偏航误差问题,通过这种方式准确控制风机的最终指向,达到提升发电总量的效果。

一、米波雷达测风基本原理常规情况下,风资源评估、风功率预测系统、风电场运营管理等内容均属于风力发电系统中的重要内容,因此,需要对300m范围内的所有风速风向信息进行全面探测[1]。

在传统类型的风场中,测风塔作为主要测量工具,发挥着重要作用,但是,因其建设成本相对较高,并且灵活度不足,在风场测量工作中存在较多不便,所以,需要找出一种更加便捷且准确的探测技术,完成测风任务。

基于此,以激光和声波技术为主的测风雷达设备在风力发电行业中的应用正变得越发广泛,但是,在实际使用过程中,同样存在一些问题会对探测效果造成影响,需要得到妥善处理。

本文以上述内容为背景,对现有新型测风技术及其产品进行详细说明,即毫米波测风雷达设备,该设备不仅可以在不同高度内准确测得风力信息,同时还可以保证自身在各种不良环境下保持稳定工作状态,保证最终测得数据的准确性。

在此期间,在实际使用的过程中还具有天候、雨天性能好、无噪声、低功耗等诸多使用优势,可以为相关企业和技术人员提供更为优质的辅助效果。

空间目标探测与识别方法研究

空间目标探测与识别方法研究

空间目标探测与识别方法研究一、概述空间目标探测与识别作为航天领域的重要研究方向,旨在实现对地球轨道上各类空间目标的精确探测和有效识别。

随着航天技术的不断发展,空间目标数量日益增多,类型也日趋复杂,这给空间目标探测与识别带来了前所未有的挑战。

深入研究空间目标探测与识别方法,对于提升我国航天事业的国际竞争力、维护国家空间安全具有重要意义。

空间目标探测主要依赖于各类传感器和探测设备,如雷达、光电望远镜、红外传感器等。

这些设备能够捕获空间目标的信号或特征信息,为后续的目标识别提供数据支持。

由于空间环境的复杂性和目标特性的多样性,探测过程中往往伴随着大量的噪声和干扰,这要求我们必须采用先进的信号处理技术来提取有用的目标信息。

空间目标识别则是基于探测到的目标信息,利用模式识别、机器学习等方法对目标进行分类和识别。

识别的准确性直接影响到后续的空间态势感知、目标跟踪以及空间任务规划等工作的质量。

如何提高识别算法的准确性和鲁棒性,是当前空间目标识别领域的研究重点。

本文将对空间目标探测与识别方法进行深入研究,包括探测设备的选择与优化、信号处理技术的研究与应用、以及识别算法的设计与实现等方面。

通过对这些关键技术的探讨,旨在为提升我国空间目标探测与识别的能力提供理论支持和技术保障。

1. 空间目标探测与识别的背景与意义随着科技的飞速发展和人类对宇宙探索的深入,空间目标探测与识别技术逐渐成为当今科研领域的热点。

空间目标包括各类卫星、太空碎片、深空探测器以及潜在的太空威胁等,它们的存在与活动对人类的航天活动、地球安全以及宇宙资源的开发利用具有重要影响。

在空间目标探测与识别领域,通过高精度、高可靠性的技术手段对空间目标进行实时、准确的监测与识别,对于保障航天器的安全运行、预防太空碰撞、维护国家安全和促进航天事业的发展具有重要意义。

对于深空探测和宇宙资源的开发利用,空间目标探测与识别技术也提供了有力的技术支撑。

随着太空竞争的加剧,空间目标探测与识别技术也成为各国军事竞争的重要领域。

量能雷达指标

量能雷达指标

量能雷达指标量能雷达指标是一个综合性的雷达性能指标,它包括了雷达的主要战术指标和主要技术指标。

以下是一些具体的雷达指标:1. 观察空域:这取决于雷达辐射能量的大小。

2. 观察时间和数据率:观察时间是指雷达用于搜索整个空域的时间,其倒数称为搜索数据率。

对同一目标相邻两次跟踪之间的间隔时间称为跟踪间隔时间,其倒数则为跟踪数据率。

3. 测量精度:这是指雷达所测量的目标坐标与其真实值的偏离程度,即二者的误差。

4. 分辨力:这是指雷达对空间位置接近的点目标的区分能力。

5. 抗干扰能力:这是指雷达在干扰环境中能够有效地检测目标和获取目标参数的能力。

6. 天馈线性能:包括天线孔径、天线增益、天线波瓣宽度、天线波束的副瓣电平、极化形式、馈线损耗和天馈线系统的带宽等。

7. 雷达信号形式:包括工作频率、脉冲重复频率PRF、脉冲宽度、脉冲串的长度、信号带宽、信号调制形式等。

8. 测角方式:主要分为振幅法和相位法两类测角方式,还有天线波束的扫描法。

9. 工作频率:这是雷达最为重要的技术指标之一,它直接决定了雷达可使用的带宽和频率范围以及大气中电磁波传播的衰减情况,间接决定了雷达其他工作特性。

10. 发射功率和调制波形:雷达需要大功率发射电磁波,早期的雷达多采用简单的调制波形,现代的雷达波形设计也越来越复杂,从而实现越来越多的任务。

11. 脉冲宽度:这是针对脉冲形雷达来说的,雷达的脉冲宽度指的是雷达脉冲持续的时间。

脉冲宽度可以影响雷达的分辨力与探测能力。

12. 重复频率:指的是雷达每秒钟重复发送脉冲的个数。

13. 天线波束形状:一般使用垂直面和水平面之间的波束宽度来表示。

14. 线扫描方式:天线主要可以分为机械扫描与电扫描两类。

15. 接收机灵敏度:接收机灵敏度大小决定了接收机所能够接收到信号的最小功率,能够反映雷达最大作用距离。

16. 显示器形式和数量。

以上就是量能雷达的一些主要指标,如需了解更多相关信息,建议查阅专业书籍或咨询专业人士。

激光多普勒测速雷达技术研究现状

激光多普勒测速雷达技术研究现状

激光多普勒测速雷达技术研究现状白蕊霞;王斌永;童鹏【摘要】多普勒频率提取算法是激光多普勒测速雷达的关键技术之一,它会直接影响测速精度、作用距离、动态响应范围。

本文以一款典型激光多普勒测速雷达为例介绍了测速系统的组成与关键技术,对比分析了国内外典型激光多普勒测速雷达的性能指标及技术参数,重点研究了各种多普勒频率提取算法,并对各种算法的优缺点进行概括总结。

最后对多普勒频率提取算法进行了展望。

%Doppler frequency extraction algorithm is one of the key technologies of laser Doppler velocity radar.It has a direct effect on the measurement precision,operating range and dynamic response range.Taking a typical laser Doppler velocity radar as an example,the composition and key technologies of the laser Doppler velocity radar system are introduced.Performance indexes and technological parameters of typical laser Doppler velocity radar systems at home and abroad are compared and analyzed.Furthermore,varieties of algorithms which are used to extract Doppler frequency are studied.Also,the merit and demerit of these algorithms are summarized.Finally,the Doppler frequency extraction algorithms are prospected.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2016(046)003【总页数】5页(P249-253)【关键词】激光多普勒测速雷达;多普勒效应;频谱分析;信号处理算法【作者】白蕊霞;王斌永;童鹏【作者单位】中国科学院上海技术物理研究所中国科学院空间主动光电技术重点实验室,上海 200083;中国科学院上海技术物理研究所中国科学院空间主动光电技术重点实验室,上海 200083;中国科学院上海技术物理研究所中国科学院空间主动光电技术重点实验室,上海 200083【正文语种】中文【中图分类】TN247激光多普勒测速雷达具有响应速度快、测量精度高、测量动态范围宽、可测多维矢量速度等优点,被广泛应用于科研教育、工业测量、海洋测风和深空探测等领域。

雷达效能测试实验报告(3篇)

雷达效能测试实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过一系列测试,验证雷达系统的性能,包括其探测距离、精度、抗干扰能力、数据处理速度等关键指标。

通过对雷达系统进行全面的效能测试,评估其在实际应用中的可靠性、有效性和适应性。

二、实验背景随着雷达技术在军事、民用领域的广泛应用,对雷达系统的性能要求越来越高。

为了确保雷达系统在实际应用中的可靠性,对其进行效能测试是至关重要的。

本次实验选取了一种先进的雷达系统进行测试,以期为雷达系统的研发、改进和应用提供参考。

三、实验设备与器材1. 雷达系统:包括发射单元、接收单元、数据处理单元等。

2. 测试场地:具备不同距离、不同障碍物场景的测试场地。

3. 测试设备:距离测量仪、角度测量仪、信号分析仪等。

4. 通信设备:用于数据传输和远程控制。

四、实验方法1. 基本参数测试:测试雷达系统的发射频率、接收频率、脉冲宽度、重复频率等基本参数。

2. 探测距离测试:在不同距离的障碍物前,测试雷达系统的探测距离,记录数据并分析。

3. 精度测试:在不同角度和距离的障碍物前,测试雷达系统的定位精度,记录数据并分析。

4. 抗干扰能力测试:在存在多种干扰源的情况下,测试雷达系统的抗干扰能力,记录数据并分析。

5. 数据处理速度测试:测试雷达系统在接收到信号后,数据处理的速度和准确性,记录数据并分析。

五、实验步骤1. 准备阶段:搭建实验场地,连接测试设备,确保实验环境符合要求。

2. 基本参数测试:按照设备操作手册,设置雷达系统参数,进行基本参数测试。

3. 探测距离测试:在不同距离的障碍物前,调整雷达系统的工作状态,测试探测距离,记录数据。

4. 精度测试:在不同角度和距离的障碍物前,调整雷达系统的工作状态,测试定位精度,记录数据。

5. 抗干扰能力测试:在存在多种干扰源的情况下,调整雷达系统的工作状态,测试抗干扰能力,记录数据。

6. 数据处理速度测试:模拟实际工作场景,测试雷达系统的数据处理速度和准确性,记录数据。

浅谈雷达通用测控软件的设计

浅谈雷达通用测控软件的设计

【 关键词】 软件结构; 逻辑设计; 高效性
随 着 计 算 机 软 件 及 硬 件 技 术 以 及 A Ea t etq imet ̄术 的 个 系 统 的操 作 完 全 依 赖 于 虚 拟 面 板 。那 么 界 面 操 作 中 的 各 个 面 板 、 T (uo s up n) t e : 各
一 .s这 础 上 , 保 证 较 高 时 间 测 量 精 度 的 同 时 , 对 雷 达 状 态 及 测 试 资 源进 定 . 般 情 况 下 系 统 对 指示 量 的 更 新 周 期 为 01 . 就 要 求 各 项 目测 在 能 试 过 程 及 自动 测 试 过 程 独 占计 算 机 资 源 的 时 间 ,都 不 能 超 过 这 个 数 行 协 调 统 一 的控 制 , 开 发 本 测 试 软 件 的关 键 。 是 有些 项 目的 实 际测 试 过 程 长 达 1 , 解 决 这 个 矛盾 , s为 该 软 件 系 统 大 量 采 用 了虚 拟 面板 作 为 用 户 对 被 测 对 象 及 测 试 资 值 。 雷 达 测 试 时 , 各 测 试 项 目的 测 试 流 程 及 自动测 试 过程 都 必 须 划 分 为若 干 个 子 过 程 , 源 的 控 制 界 面 . 户对 系统 及 雷 达 的所 有 操 作 完 全 可 以脱 离 实 际 仪 器 用 其 中 每 个 子 过 程 独 占 C U的 时 间 , 远 小 于 01 . 系 统 对 各 个 子 过 P 都 .s 而 面板。 反 21 软 件 结 构 按 照 雷 达 的测 试 需 求 和 对 测 试 资 源 的 控 制 要 求 , . 该 程 的 顺 序 执 行 的 总 和 就是 一 个项 目的完 整 测 试 过 程 , 映 到 虚拟 面 板 上就 是 系 统 软 件 对 各 个事 件 及测 试 项 目的 “ 同时 ” 理 。 是 该 软 件 系 处 这 软 件 在 人 机 界 面 的组 织 上 按 功 能 可 分 成 几 个 大 的 模 块 。 统 和 以往 雷 达 测 试 软 件 之 间 的显 著 区别 。 “ 达 控制 台 ” 块 : 供 了对 雷 达 的手 控 操 作 功 能 。另 外 , 用 该 雷 模 提 利 根 据 部 队 对 雷 达 自动 测 试 的 实 际需 求 , 系统 的 测试 软 件 彻 底 改 该 虚 拟 面 板 上 的 电压 表 , 户 还 可 对 雷 达 的 一 般 参 数 进 行 检 查 , 可 通 用 也 变 了 过 去 “ 过 程 全项 目 自动 测 试 ” 全 的软 件 设 计 方 法 . 户 在 自动 测 试 用 过 雷 达 状态 指 示 灯 判 定 雷 达 当前 的 工 作 状 态 。 不 定 “ 器 控 制 台 ” 块 : 供 了 对 电压 表 、 波 频 率 计 、 波 信 号 源 、 前 , 但 可 以选 择 自动 测 试 项 目的 数 目和 测 试 流 程 , 义 参 数 超 差 的 仪 模 提 微 微

雷达装备健康状态评价方法研究

雷达装备健康状态评价方法研究

雷达装备健康状态评价方法研究李硕;徐国平;蔡兴雨;沈珺【摘要】为适应雷达装备维修保障趋势,参考航空航天最新PHM技术,构建了雷达健康状态评价模型.利用岭形分布模糊隶属度函数,量化雷达各组成设备的健康状态,并结合AHP确定各设备权重,实现雷达各级的健康状态评价.提出一种优化算法,解决雷达各装备参数归一化带来的失真问题,提高雷达健康状态评价模型的置信度.【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2017(046)001【总页数】5页(P12-15,28)【关键词】雷达;模糊隶属度函数;健康状态评价模型【作者】李硕;徐国平;蔡兴雨;沈珺【作者单位】西安电子工程研究所西安710100;西安电子工程研究所西安710100;西安电子工程研究所西安710100;西安电子科技大学西安710071【正文语种】中文【中图分类】A雷达装备是国家防空预警探测系统的重要组成部分,是信息化战争对空情报获取和电子对抗的主战装备,雷达装备维修保障则是保持、恢复雷达装备完好率和顺利完成作战任务的保证。

随着现代计算机、微电子、信息处理等高新技术广泛应用于雷达装备,传统的事后维修、定时维修、视情维修等维修保障方式,已难以满足现代雷达装备维修保障的需求,呈现诸多弊端:如故障诊断能力不强、维修设备繁多、保障费用急剧增长、无法对故障进行有效预测等[1]。

故障预测与健康管理(PHM)是当前美军装备维修保障的一项最新技术并在联合攻击战机(JSF)等领域成功应用,将其应用于我军雷达装备的维修保障,实现预测性维修是现代雷达装备维修保障发展的迫切需求和必然趋势。

此外,现代雷达装备的机内测试设备(BITE)不断完善,也为PHM技术在雷达装备中的成功应用提供了前提条件和实现基础[2-4]。

根据国军标《通用雷达装备质量监控要求》,本文构建五维雷达装备健康状态隶属度向量,分别对应健康、亚健康、注意、恶化、病态五个状态。

装备健康状态评价是为了故障预测和维修决策服务的,也就是说要根据健康装备评价结果做出相应的决策和行动,这就要求每一种状态都必须与相应的决策或行动相对应,如装备处于“健康”状态则无须对其进行维修检查;处于“亚健康”状态表示装备偏离最好状态,但不影响正常工作;处于“注意”状态则应安排维修检查计划;处于“恶化”状态则应缩短维修检查周期;处于“病态”则表示设备不能正常工作,应马上进行维修[5]。

公路工程测量中无人机测绘技术探讨

公路工程测量中无人机测绘技术探讨

公路工程测量中无人机测绘技术探讨摘要:在公路工程建设项目中,测量工作的重要性非常明显,因为测量工作能够获得精确化数据,进而为公路工程建设项目的稳定开展提供全面帮助。

实际研究得知,公路工程建设路段的地质、地形以及水文条件,都会直接影响施工,在具体施工前期,应当要求有关人员全面展开现场情况调查工作,了解以及掌握周围环境的实际数据,这也从侧面表明公路工程测量的价值。

新时期的公路工程测量具有一定的复杂性,为了科学应对这一问题,也就应当将无人机测绘技术展开应用。

关键词:公路工程;测量工作;无人机测绘;技术要点从实际情况来看,国内公路工程测量系统包括了较多测量方法,例如传统航空测量法、RTK测量法以及全站仪测量法。

RTK以及全站仪测量在具体应用中,将会消耗较多人力以及物力资源。

由于公路施工区建筑物相对较多,外加地面条件相对复杂,就不能保证测量工作准确性。

正是因为如此,需要采用全新的测量技术,无人机测绘技术应运而生。

本文接下来将会对此展开分析。

一、无人机测绘技术在公路测量中具有的优势分析(一)切实满足复杂地形的测绘要求国内幅员辽阔,但是在地形条件以及气候环境上显得更为复杂。

另外,一部分地区因为常年受到自然气候条件因素的影响,也就很难实现高质量卫星遥感数据采集。

根据传统大型飞机飞行的有关规定,假如飞行高度直接超出了5000米,那么较为容易受到云层的影响,直接影响了测绘质量。

除此之外,还存在某些危险问题,特别是边防问题,应用无人机测图技术之后,将会科学有效的监控飞机飞行的轨迹,以此来确保测图成像品质。

即便不在同一个时间以及空间环境中,图像质量都能够得到保证,进而使得测绘精度以及效果,都能够直接达到预期的效果。

(二)测绘操作极为方便无人机测量方法在公路工程测量的应用,对空间条件的要求并不高。

无人机因为具有结构简单以及重量轻的特点,也能更好满足低空飞行的要求。

在非管制空域,不需要申请飞行空域,可以实行自由飞行。

而在管制空域,如机场、军事区、国界线、发电站、供水厂、航电枢纽、射电天文台、雷达站等管制空域(参见《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》),则需要提前申请飞行空域。

高速公路路面状态检测技术及其应用

高速公路路面状态检测技术及其应用

高速公路路面状态检测技术及其应用高速公路是连接城市之间的重要交通通道,其安全性能直接关系到人民群众的生命财产安全。

因此,对于高速公路的维护和检测具有重大意义。

路面状态检测是一个非常重要的环节,在现代技术的推动下,越来越多的高效可靠的路面检测技术应运而生,在路面状态的快速准确检测方面发挥了不可替代的作用。

一、传统路面状态检测技术在一个较长时间里,采用目测的方法来检测路面的状态是否良好。

比如,在高速公路上用肉眼观察路面是否存在裂缝、凹陷或者受损等情况。

这种方法并不靠谱,不仅测量结果不够精准,而且速度缓慢,耗时耗力。

随着科技不断发展,激光雷达、摄像头、GPS等传感器技术也得到了较为广泛的应用,也推动了路面状态检测技术的进步。

二、激光传感器技术激光雷达技术是一项较为成熟的路面状态检测技术,其利用激光的特性可以进行高精度的地形测量。

激光雷达可以在随车工作情况下,精确地获取路面的几何信息,同时可以检测路面是否平整,并自动生成路面的数值模型。

三、摄像头技术摄像头技术是路面状态检测的常用方法,利用摄像头对路面进行拍照,并将所拍摄的图像传输到计算机中进行处理,从而得到路面的情况。

由于摄像头可以实现全角度全方位拍摄,因此可以更全面地了解路面的状态。

四、GPS技术GPS技术是一种导航技术,搭载在车辆上后可以精准的获取车辆行驶的坐标和速度,通过与电子地图的配合,可以实现对路面状态的快速准确检测。

五、混合检测技术混合检测技术就是将不同的检测技术进行结合,从而提高路面状态检测的效率和准确度。

例如,将激光雷达和摄像头结合,可以实现全方位高效率检测路面状态的同时进行路面3D建模。

再如,将摄像头与GPS进行结合,可以实现对行驶速度和行驶轨迹的实时监测。

六、路面状态检测技术的应用路面状态检测技术在公路养护、交通安全、旅行服务等领域都有着广泛的应用。

例如,路面状态检测技术可以及时发现路面损坏情况,以防止在高速公路行车时发生车祸事故。

一种外场雷达RCS测量方法

一种外场雷达RCS测量方法

一种外场雷达RCS测量方法贾继鹏;段其省【摘要】随着测量雷达的职能使命进一步扩展,不只需要测量目标的位置信息,雷达目标特性测量也越来越重要,随着雷达测量技术的发展,越来越多的RCS测量方法被广泛使用.本文在对RCS测量技术研究的基础上,结合目前多数测量雷达没有RCS测量功能,提出了一种比较测量法,并给出了实例验证,证明了此方法的有效性.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2019(000)009【总页数】3页(P64-65,67)【关键词】测量雷达;RCS;目标特性【作者】贾继鹏;段其省【作者单位】中国人民解放军91245部队,辽宁葫芦岛,125000;中国人民解放军91245部队,辽宁葫芦岛,125000【正文语种】中文0 引言暴露在电磁场中的物体将入射能量向各个方向散开,这种能量的空间分布称为散射,物体本身称为散射体,返回波源方向的能量形成物体的雷达回波。

回波的强度用物体的雷达反射截面(Radar Cross Section, RCS)来描述。

目标的RCS包含目标的形状、尺寸等重要信息,是雷达能够获得的关于目标电磁散射特性的主要物理量,随着测量技术的发展,人们越来越重视目标RCS的测量,以便获取目标形状、尺寸等测量信息,使测量信息更加精确、更加丰富。

目前测量雷达最基本的任务是探测目标,并对目标距离、方位、俯仰等位置信息进行测量,没有对目标RCS测量的能力。

但随着职能使命的拓展,测量雷达测量不仅希望取得被测目标的外弹道信息,还希望取得更多的有关目标特征信息,从而推导出目标的形状、尺寸等信息,已达到目标识别的目的。

通过分析雷达方程,本文介绍一种比较测量方法,在不改变现有雷达结构的基础上,通过测量已知RCS的标准目标,进行比较,对雷达测量数据进行处理,能够有效地测量被测目标的RCS,实例结果验证了此方法的有效性。

1 RCS比较测量方法RCS是接收机处的散射功率密度与目标处的入射功率之比,其正式定义为:式中,oE是照射到目标处的入射波的电场强度,sE是雷达所在处的散射波的电场强度,R为雷达到目标的距离。

船舶交通管理系统监视雷达通用技术要求-最新国标

船舶交通管理系统监视雷达通用技术要求-最新国标

船舶交通管理系统监视雷达通用技术要求1 范围本文件规定了船舶交通管理系统监视雷达(以下简称监视雷达)技术要求、测试要求以及标志、包装、运输、贮存等要求。

本文件适用于监视雷达的设计、开发、生产和验收。

其他用于水面目标监视的雷达可参照执行。

2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB 2894-2008 安全标志及其使用导则GB 8702-2014 电磁环境控制限值GB/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温GB/T 2423.3-2006 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热试验GB/T 2423.10-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc: 振动(正弦)GB/T 2423.17-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka:盐雾GB/T 2423.38-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验R:水试验方法和导则GB/T 3784-2009 电工术语雷达GB/T 10069.1-2006 旋转电机噪声测定方法及限值第1部分:旋转电机噪声测定方法GB/T 10069.3-2008 旋转电机噪声测定方法及限值第3部分:噪声限值GB/T 12649-2017 气象雷达参数测试方法GB/T 14711-2013 中小型旋转电机通用安全要求GB/T 17626.2-2018 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T 17626.3-2016 电磁兼容试验和测量技术射频电场辐射抗扰度试验GB/T 17626.4-2018 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T 17626.5-2019 电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T 17626.6-2017 电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T 19068.3-2019 小型风力发电机组第3部分:风洞试验方法GB/T 25295-2010 电气设备安全设计导则GB/T 29831.1-2013 系统与软件功能性第一部分:指标体系GB/T 29831.2-2013 系统与软件功能性第二部分:度量方法GB/T 29831.3-2013 系统与软件功能性第三部分:测试方法GB/T 30574-2014 机械安全安全防护的实施准则GB/T 37079-2018 设备可靠性可靠性评估方法GB/T 39277-2020 船舶交通管理系统3 术语和定义GB/T 3784-2009和GB/T 39277-2020界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

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测量雷达技术状态通用测试技术研究
雷达装备在转场或者运行中保持测量雷达的精度,在运行雷达装备前和过程中,需要对雷达技术状态进行测试。

文章分析了测量雷达扫描技术要求的通用测试独特优势,从中筛选多种测试其先进技术的各类测试仪器,其中包括:示波器测量、频谱仪测量和矢量网络分析仪测量等。

最后对装备技术状态测试系统开发和装备远程测试系统开发技术进行了分析。

标签:技术状态;性能测试;测试技术
技术状态管理是指应用技术和行政管理手段对产品技术状态进行标识、控制、审核和纪实的活动,为的是保证提供产品的物理特性和功能特性以及设计产生保持同样标准。

主要包括:技术状态的标示、控制、统计及审核。

无论何种条件和环境,这种技术状态在通常情况下,是能够提供科技硬件指标要求的技术状态、对于软件方面配置,以及系统自身运行状态进行描述。

跟踪测量雷达技术应用广泛,在靶场测量,武器校准,飞行物定位和其他民事经济、军事应用方面,其中具有代表性的有:连续波和单脉冲以及相控阵跟踪测量雷达。

当下国际通用的雷达系统主要有以下几个组成部分:雷达波发射系统、雷达波接收系统、天控系统、天馈系统、信号及数据处理系统等构成。

为确保测量精度,在设备开始工作前,需对其进行检查。

1 雷达技术测试应用中的特点
由于雷达应用功能不同,所以,在技术测试技术指标和测试频点也略有不同,其中比较突出差异点体现在脉冲和连续波测量雷达,技术测试状态差别较大。

特别值得一提的是,正常通用的技术测试中,包括整机动态和分系统的技术指标测试。

雷达整机动态主要测试有:诸元标定、光电轴匹配测试和校准等。

分系统静态测试主要:接收分系统、发射分系统及天馈分系统等。

其中发射系统测试主要有:三阶交调,频谱参数、发射脉冲波形、发动机功率、发射机工作频率、增益平坦度等等。

当前,雷达分系统测试主要包括:三阶交调、接收机灵敏度、噪音系数、增益平坦度、恢复时间、镜象抑制、天线增益等。

2 测试技术和仪器的选择
2.1 示波器测量
示波器,通常是指一种波纹曲线,在应用中可以观察不同种信号源的强弱随时间变化的痕迹,同时,还可以用它测试不同幅度的电量数据,如电流、电压、
频率、相位差等。

在测试应用中,可以直观得出多个变量间的数据稳定和一瞬间函数关系和逻辑关系,以及在对一些物理量的存储及变换作出记录。

数字存储示波器,在测试中将捕抓到的波形通过A/D转换成数字化,存入存储器中,方便长期存储并进行下一步的处理。

如,对被测波形的幅值、频率、平均值及前后沿时间等多种复杂处理。

2.2 频谱分析仪测量
频谱仪用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量,可用用来检测放大器和滤波器等电路系统的重要数据。

按原理分为非实时和实时频谱仪。

非实时频谱分析仪是一种可以显示分析结果的扫描型接收机,可以分析连续信号和周期信号。

工作波频段是声频直至亚毫米。

实时式频谱分析仪存在有限时间内存在提取信号的全部频谱信息进行分析并显示其结果的仪器主要用于分析持续时间很短的非重复性平稳随机过程和暂态过程,对于40兆赫以下的低频和极低频连续信号,一样可以分析并显示向位。

在雷达技术状态连续波测试中,频谱仪较为广泛应用。

雷达技术多项测试包括:三阶交调测试、调制度测试、频响测试、幅相变换测试、频谱频点纯度测试等。

频谱仪已是雷达技术中设备状态检测中不可缺少的测试仪器。

2.3 矢量网络分析仪测量
所谓网络分析,是指对比较复杂系统中的电路和元件的电气性进行测量的一个过程。

系统在发出信号时,能最大化的用最小失真和最高效率,将信息由一处传送到另一处。

既能测量单端口网络或两端口网络的各种参数幅值,又能测相位,这种矢量网络分析仪能利用史密斯圆图精确的显示最终测试数据结果。

在雷达技术应用的测试中,矢量网络分析仪主要测试天馈系统的群延时和馈线驻波系数等。

3 系统开发技术管理
3.1 现场测试系统组成与开发技术
雷达测试系统包括主要测试仪和机内测试,测试计算机现场统一进行离线测试和在线监视测试,完成机外和机内实际测试。

测试仪器主要有多种功率计、信号源、数字存储示波器、矢量网络分析仪、频谱分析仪、射频开关和测试仪器包括频率计等。

雷达系统机内测试接口包括数字、模拟接口、网络接口等现场测试计算机测试夹具与适配电路射频开关各种信号频功率计/频率计数字存储示波器频谱分析仪矢量网络分析仪测试仪器总线包括GPIB、TCP/IP、串口等。

现场测试数据人员,在操作过程中应严格按照测试手册进行,在现场测试的应用软件系统中,首先要进行分系统、针对性的部件技术状态参数自动测试、查询、诊断及判定工作。

除了人工手动操作外,还可以进行技术状态的自动测试,对仪器测试设置条件、参数及测量结果的显示方式,获取和储存测试结果,现场测试人员在测试结束后,现场打印测试报告,并详实的通过数据汇总结出测试结论。

在应用过程中,现场测试系统的开发用面向技术和技术框架有利于测试和修改。

在进行中的多种环境的测试中,都基于VISA标准,将测试所获得的数据和方法作为基类的虚拟函数,然后选择在最佳型号中实施控制指令。

测试软件可进行的测试项目应由测试画面实现,在测试中,有测试、显示,数据搜索生成报告等,并调用测试设备和仪器类,按照测试的要求,扫描状态参数并在数据库保存。

在测试结束后,用于生成测试数据报告,方便进行技术性处理。

3.2 远程测试系统的设计与架构
为确保大型装备的可靠性,定时对设备维护保养,确保顺利测试,还需要发展远程测试技术保障,及时监控被测试系统的运行状况,提前排查故障,判定故障部位及原因,提高保障装备的有效性及维修效率。

现场测试计算机应由数据库系统、现场测试软件、WEB服务系统及远程通信数据接口,可以有效的生成网络测试机远程系统。

专家在测试应用中,可以通过光纤网络与现场测试的计算机进行连接,并用数据软件,对正在进行的测试进行远程协同诊断。

在配备远程测试系统中,诊断管理中心可以和现场测试计算机可通过有线和无线等光纤网络进行连接,通过建立内部局域网专用服务器,构建专享网络平台。

客户主机就相当于现场指挥管理中心,对现场测试进行全程跟踪诊断,并对多台联网电脑发出指令。

诊断专家用浏览器登陆到诊断管理中心,进行各种设备数据调试及测试。

在测试现场电脑软件中,通过终端网络平台可以远程发出控制指令由数据传输转化为现场控制指令,实现远程监控的网络测试。

而远程设备端的排查人员可以从WEB浏览器运行中下载ACTIVEX组件,实施远程网络的测试分析。

在实现这一个过程中需要多种仪器设备进行配合。

4 结束语
为保证大型雷达测量精度,需要充分发挥测量雷达中技术状态管理。

而雷达技术状态管理中测试软件的设计、管理及使用是基础。

文章分析跟踪测量雷达技术状态应用测试需求的特点,测试技术和、数据儀器的选择,远程监控测试系统的安全稳定的数据分析。

经过多轮的技术状态测试表明,有必要在大型测量雷达
技术状态测试中配备远程监控管理系统,进行远程控制诊断,确保装备有效运行。

参考文献
[1]GJB 3206A- 2010.技术状态管理[S].
[2]孙凯,张耀辉,王继富,等.装备技术状态动态评估方法[J].火力与指挥控制,2013(5):99-102.
[3]陈倩.UCB测控装置的自动化检测与维护系统构建与测试方法研究[D].成都:电子科技大学,2014.。

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