可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备的制作方法

专利2023-09-26  94


本实用新型涉及一种可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备。



背景技术:

地基干涉雷达属于微波遥感监测技术,通过对目标区域进行连续重复观测获取时间序列回波数据,应用差分干涉处理技术得到目标毫米级变形信息。地基干涉雷达相比于gps、全站仪等传统监测方法及三维激光扫描仪,具有高精度、全天候、大范围、非接触监测、受云雾影响小等特点,在露天矿边坡、排土场边坡、桥梁、水坝、山体滑坡、地质灾害应急救援等变形监测领域得到了广泛的应用,为地质灾害的分析和预测提供了数据支持。

目前多通过人工布设角反射器等强散射特性的仿真目标进行位移标定实验,通过将地基干涉雷达获取的仿真目标沿雷达视线方向的位移数据与真实位移数据进行比对,验证地基干涉雷达系统的监测精度。因此确保仿真目标沿雷达视线方向移动对于位移标定实验至关重要。

基于以上分析,根据电磁波的传播特性及散射目标的幅值特性理论,我们发明了一种可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备。该设备应正对雷达天线等高布设,通过调节设备的水平、俯仰角度,结合仿真目标的雷达散射回波幅值信息进行分析,实现仿真目标在雷达视线方向的位移数据与真实位移数据直接比对,进而提高地基干涉雷达仿真目标位移标定实验结果的可信性。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种可精准定位仿真目标,通过分析仿真目标在不同水平、俯仰角度下的雷达散射回波幅值信息,精准识别仿真目标在雷达图像中的定位及实际场景中的具体姿态,满足仿真目标处于雷达正对视线的要求,进而通过步进位移滑轨实现仿真目标位移模拟,实现雷达位移数据与真实位移数据直观对比,从而确保地基干涉雷达位移标定实验的准确性与有效性的可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备。

本实用新型的可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备,包括可折叠的三角支架,三角支架的顶端设有托板,托板的板面位于水平方向,托板与二维伺服转台的底座固定相连,二维伺服转台的台面上沿前后水平方向设有直线导轨,直线导轨的丝杠采用步进电机驱动,直线导轨的丝杠的一端设有微分头;

所述直线导轨的滑座上设有仿真标靶,仿真标靶由3个等腰三角形的金属板拼接构成的角反射器,3个等腰三角形的三个底边所在的平面构成仿真标靶的口面,仿真标靶的口面位于竖直方向;

所述托板的板面上设有气泡式水平仪。

优选的,所述仿真标靶通过直角支撑支架固定在直线导轨的滑座上。

优选的,所述三角支架的三个支腿分别为可伸缩支腿。

优选的,所述二维伺服转台具有用于调节仿真标靶方向、位置的手动调节旋钮。

本实用新型的可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备,根据电磁波的传播特性及散射目标的幅值特性理论,通过分析仿真目标在不同水平、俯仰角度下的雷达散射回波幅值信息,精准识别仿真目标在雷达图像中的定位及实际场景中的具体姿态,满足仿真目标处于雷达正对视线的要求,进而通过步进位移滑轨实现仿真目标位移模拟,实现雷达位移数据与真实位移数据直观对比,从而确保地基干涉雷达位移标定实验的准确性与有效性。因此,本实用新型的可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备具有可精准定位仿真目标,通过分析仿真目标在不同水平、俯仰角度下的雷达散射回波幅值信息,精准识别仿真目标在雷达图像中的定位及实际场景中的具体姿态,满足仿真目标处于雷达正对视线的要求,进而通过步进位移滑轨实现仿真目标位移模拟,实现雷达位移数据与真实位移数据直观对比,从而确保地基干涉雷达位移标定实验的准确性与有效性的特点。

下面结合附图及实施例详述本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型的可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备的主视图;

图2为图1的侧视图;

图3为的俯视图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示,本实用新型的可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备,包括可折叠的三角支架1,三角支架1的顶端设有托板2,托板2的板面位于水平方向,托板2与二维伺服转台3的底座固定相连,二维伺服转台3的台面能够沿水平方向做二维的平面运动,同时还能环绕水平方向的销轴做往复旋转的俯仰运动,二维伺服转台3的台面上沿前后水平方向设有直线导轨4,直线导轨4的丝杠采用步进电机驱动,直线导轨4的丝杠的一端设有微分头5;

上述直线导轨4、二维伺服转台3可保证仿真标靶6在雷达视线方向上的精确位移。此外,步进滑轨后部装有的微分头5可实现手动调整仿真标靶6的位移量。

所述直线导轨4的滑座上设有仿真标靶6,仿真标靶6由3个等腰三角形的金属板拼接构成的角反射器,3个等腰三角形的三个底边7所在的平面构成仿真标靶6的口面,仿真标靶6的口面位于竖直方向;

上述仿真标靶6对雷达电磁波最大入射偏离方向具有较高的容忍度,可在较大的入射角范围反射电磁波。

所述托板2的板面上设有气泡式水平仪8。

作为本实用新型的进一步改进,上述仿真标靶6通过直角支撑支架9固定在直线导轨4的滑座上。

作为本实用新型的进一步改进,上述三角支架1的三个支腿分别为可伸缩支腿,在使用时,可依据托板2的板面上设有气泡式水平仪8完成三角支架调平,确保二维伺服平台、步进滑轨稳固工作。

作为本实用新型的进一步改进,上述二维伺服转台3具有用于调节仿真标靶方向、位置的手动调节旋钮,可实现手动调整仿真标靶6姿态。

由于电磁波的不可见特性及视距误差,常规标定设备无法精准实现仿真目标沿雷达视线方向的移动,不能有效验证地基干涉雷达系统的变形监测能力。有鉴于此,我们基于电磁波的传播特性及散射目标的幅值特性理论,设计出可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备,通过分析仿真标靶6在不同水平、俯仰角度下的雷达散射回波幅值信息,可将仿真标靶6调整到雷达正对视线,达到雷达位移数据与真实位移数据直观对比的目的,有力保障了地基干涉雷达位移标定实验的准确性与有效性。

本实用新型的可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备,根据电磁波的传播特性及散射目标的幅值特性理论,通过分析仿真目标在不同水平、俯仰角度下的雷达散射回波幅值信息,精准识别仿真目标在雷达图像中的定位及实际场景中的具体姿态,满足仿真目标处于雷达正对视线的要求,进而通过步进位移滑轨实现仿真目标位移模拟,实现雷达位移数据与真实位移数据直观对比,从而确保地基干涉雷达位移标定实验的准确性与有效性。因此,本实用新型的可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备具有可精准定位仿真目标,通过分析仿真目标在不同水平、俯仰角度下的雷达散射回波幅值信息,精准识别仿真目标在雷达图像中的定位及实际场景中的具体姿态,满足仿真目标处于雷达正对视线的要求,进而通过步进位移滑轨实现仿真目标位移模拟,实现雷达位移数据与真实位移数据直观对比,从而确保地基干涉雷达位移标定实验的准确性与有效性的特点。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神前提下,本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。


技术特征:

1.可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备,包括可折叠的三角支架(1),三角支架(1)的顶端设有托板(2),托板(2)的板面位于水平方向,托板(2)与二维伺服转台(3)的底座固定相连,二维伺服转台(3)的台面上沿前后水平方向设有直线导轨(4),直线导轨(4)的丝杠采用步进电机驱动,直线导轨(4)的丝杠的一端设有微分头(5);

所述直线导轨(4)的滑座上设有仿真标靶(6),仿真标靶(6)由3个等腰三角形的金属板拼接构成的角反射器,3个等腰三角形的三个底边(7)所在的平面构成仿真标靶(6)的口面,仿真标靶(6)的口面位于竖直方向;

所述托板(2)的板面上设有气泡式水平仪(8)。

2.如权利要求1所述的可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备,其特征是:所述仿真标靶(6)通过直角支撑支架(9)固定在直线导轨(4)的滑座上。

3.如权利要求2所述的可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备,其特征是:所述三角支架(1)的三个支腿分别为可伸缩支腿。

4.如权利要求3所述的可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备,其特征是:所述二维伺服转台(3)具有用于调节仿真标靶方向、位置的手动调节旋钮。

技术总结
可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备,包括可折叠的三角支架,三角支架的顶端设有托板,托板的板面位于水平方向,托板与二维伺服转台的底座固定相连,二维伺服转台的台面上沿前后水平方向设有直线导轨,直线导轨的丝杠采用步进电机驱动,直线导轨的丝杠的一端设有微分头。其目的在于提供一种可精准定位仿真目标,通过分析仿真目标在不同水平、俯仰角度下的雷达散射回波幅值信息,精准识别仿真目标在雷达图像中的定位及实际场景中的具体姿态,满足仿真目标处于雷达正对视线的要求,进而通过步进位移滑轨实现仿真目标位移模拟的可精准定位仿真目标的地基干涉雷达标定设备。

技术研发人员:杨晓琳;张浩;马海涛;于正兴;任贵文;候杉山;郑翔天;温经林;张晴
受保护的技术使用者:中国安全生产科学研究院;中安国泰(北京)科技发展中心
技术研发日:2020.08.17
技术公布日:2021.04.06

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