由于激光雷達波長很短, 所以很適合用于直升機防撞。用于直升機防撞的激光雷達的研究一直是軍方研究的重點。如英法合作研究的直升機防撞CO2多模激光雷達系統(tǒng)(C LARA)已經(jīng)成功地在“美洲獅”直升機和“HS 748” 直升機上成功地進行了掛飛試驗 , 也有用于飛機防撞的半導(dǎo)體激光雷達 [4]。CO2激光雷達體積大、價格高, 而半導(dǎo)體激光雷達的作用距離很有限, 因此限制了它們的應(yīng)用。Fibertek 公司成功地研究了用于直升機防撞的二極管泵浦固體激光雷達系統(tǒng)(HLR。安全防護:實時監(jiān)測葉片葉尖與塔筒間距,漏檢率<0.1%,防止“掃塔”事故。姑蘇區(qū)信息化毫米波測風(fēng)雷達設(shè)計
雷達測風(fēng)是通過雷達追蹤攜帶反射靶或應(yīng)答器的探空氣球,測定仰角、方位角和斜距以推導(dǎo)高空風(fēng)場數(shù)據(jù)的大氣探測技術(shù),主要分為一次雷達測風(fēng)和二次雷達測風(fēng)兩類。前者利用目標(biāo)反射信號定位,后者通過無線電**模式提升測距效率,其探測數(shù)據(jù)可改善數(shù)值天氣預(yù)報模式精度 [1] [4] [7]。風(fēng)廓線雷達作為一次雷達變種,利用大氣湍流散射實現(xiàn)晴空探測,可獲取時間和空間分辨率達“分鐘級、百米級”的風(fēng)速、風(fēng)向及垂直氣流數(shù)據(jù) [2] [5-6]。現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展出激光測風(fēng)雷達,采用多普勒相干探測原理解析氣溶膠運動頻移信號,測量精度達風(fēng)速<0.6米/秒、風(fēng)向<7°,并可通過掃描機構(gòu)構(gòu)建時空模型合成三維風(fēng)場 [3] [8-9]。毫米波測風(fēng)雷達利用湍流反射毫米波實現(xiàn)10-300米風(fēng)場精細(xì)化測量 [10]。漂浮式激光雷達進一步擴展了海上風(fēng)能資源測量應(yīng)用,具備自定義測量層和浮標(biāo)平臺穩(wěn)定性設(shè)計 [11]。常熟本地毫米波測風(fēng)雷達費用功率預(yù)測:結(jié)合數(shù)值天氣預(yù)報(NWP),將預(yù)測誤差從15%降至8%以內(nèi)。
除了體積和價格因素外, 研究LADAR 自動尋的彈頭的另外原因是其可以獲得高精度、高分辨率的目標(biāo)和背景的三維距離和反射率圖像。這些信息是先進高效的ATA 算法所需要的, 在某些條件下, 可以直接提供目標(biāo)識別和特征點信息。能夠正確地從背景中(如其它建筑物中)識別出目標(biāo)是自動尋的技術(shù)的一個主要特點。工作于不同波長的高功率小型固體激光器保證了LADAR 自動尋的彈頭技術(shù)的先進性。 [1]現(xiàn)代武器系統(tǒng)要求對目標(biāo)正確識別和精確瞄準(zhǔn)。由于早期的武器制導(dǎo)系統(tǒng)的精度有限, 因此重點是用較大的彈頭去摧毀目標(biāo)。
歷史背景自從1839年由Daguerre和Niepce拍攝第一張像片以來,利用像片制作像片平面圖(X、Y)技術(shù)一直沿用。到了1901年荷蘭人Fourcade發(fā)明了攝影測量的立體觀測技術(shù),使得從二維像片可以獲取地面三維數(shù)據(jù)(X、Y、Z)成為可能。一百年以來,立體攝影測量仍然是獲取地面三維數(shù)據(jù)**精確和**可靠的技術(shù),是國家基本比例尺地形圖測繪的重要技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計算機及高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用,數(shù)字立體攝影測量也逐漸發(fā)展和成熟起來,并且相應(yīng)的軟件和數(shù)字立體攝影測量工作站已在生產(chǎn)部門普及。功耗與成本:功耗低于50W,成本較傳統(tǒng)激光雷達降低40%,支持大規(guī)模部署。
美國研制的直升機**空飛行障礙規(guī)避系統(tǒng),使用固體激光二極管發(fā)射機和旋轉(zhuǎn)全息掃描器可檢測直升機前很寬的空域,地面障礙物信息實時顯示在機載平視顯示器或頭盔顯示器上,為安全飛行起了很大的保障作用。德國戴姆勒。奔馳宇航公司研制成功的Hel??las障礙探測激光雷達更高一籌,它是一種固體1.54微米成像激光雷達,視場為32度×32度,能探測300-500米距離內(nèi)直徑1厘米粗的電線,將裝在新型EC-135和EC-155直升機上。法國達索電子公司和英國馬可尼公司聯(lián)合研制的吊艙載CLARA激光雷達具有多種功能,采用CO2激光器。不但能探測**和電纜之類的障礙,還具有地形跟蹤、目標(biāo)測距和指示、活動目標(biāo)指示等功能,適用于飛機和直升機。現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)芯片對回波信號進行實時處理。張家港特種毫米波測風(fēng)雷達優(yōu)勢
國內(nèi)企業(yè)如加特蘭、矽杰微在芯片設(shè)計上取得突破,推動毫米波雷達成本下降30%,助力風(fēng)電行業(yè)大規(guī)模部署。姑蘇區(qū)信息化毫米波測風(fēng)雷達設(shè)計
天線:發(fā)射/接收電磁波饋線:傳導(dǎo)電磁波伺服:天線等的運轉(zhuǎn)發(fā)射機:產(chǎn)生電磁波接收機:接收處理電磁波信號處理:處理回波信息產(chǎn)品生成:根據(jù)算法,生成應(yīng)用產(chǎn)品/控制雷達顯示終端:顯示產(chǎn)品、控制雷達測云雷達回波不僅可以確定探測目標(biāo)的空間位置、形狀、尺度、移動和發(fā)展變化等宏觀特性,還可以根據(jù)回波信號的振幅、相位、頻率和偏振度等確定目標(biāo)物的各種物理特性,例如云中含水量、降水強度、風(fēng)場、鉛直氣流速度、大氣湍流、降水粒子譜、云和降水粒子相態(tài)以及閃電等。姑蘇區(qū)信息化毫米波測風(fēng)雷達設(shè)計
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