一种直升机下视雷达系统研究

发布时间：2021-03-21 01:58

　　近几年,国内直升机事业快速发展,直升机在我们生活的现代社会中得到了越来越广泛的应用,包括应急救援、抢险救灾、地质勘探等。直升机在执行搜索、救援等任务或者其它紧急的战术任务时,着陆场地可能是临时的、不可预期的,雨、雾、烟尘及各种不可预期的障碍物都会造成直升机驾驶员视线受阻,可能会导致危险的发生。本文研究一种具有一定穿透能力的地面障碍物探测设备,帮助直升机驾驶员对着陆场地进行探测,增强直升机驾驶员对地面状况的感知能力,辅助直升机安全着陆。文章首先对红外、激光、雷达等几种成像方式进行对比研究,研究表明毫米波雷达成像具有全天候工作、穿透力强、受雨雾等外界环境影响小的优点。本文的研究目标是研究一种基于毫米波雷达技术的地面障碍物探测设备。通过对直升机着陆特点和对着陆场地的需求进行分析,明确了雷达的关键技术指标,包括探测距离、扫描范围、距离分辨力等,进一步研究了雷达安装使用环境、工作频段、工作体制及成像需求。之后主要对雷达传感器进行了深入研究,拟使用3mm线性调频波形,研究单脉冲高精度测角技术和距离高分辨技术,制定了伺服系统方案和成像规划,使系统在视线障碍情况下,能够穿透沙尘、雪、雾、雨和烟,对着陆... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

沙尘对直升机起降的影响

目标成像扫描要求运动目标来说，比如汽车、人员、自行车等，可能分布在运动特性也不可知，而且具有随机性。如果天线扫描速度目标，当然天线扫描速度和处理时间也有上限，这样就使标”时，其画面有可能是断续的难以保证是连续的，但是视场内发现所有的运动目标。汽车速度为 11.1m/s（40km/h）穿过检测区域（方位向）间为 25/11.1=2.2523 秒，天线扫描速度为：1320/2.2523=高，机械扫描很难达到这么高的扫描速率。通过计算表表100 米）要达到速度 40km/h 汽车的检测能力，天线扫描速减小时，要达到的有效的波束覆盖面积，因此其扫描角度扫描速度必须较大。表 2.3 是各种状态下扫描参数需求。另外如果如果运动目标检测时，要求设定为 20km/h，那么小为一半。

12 30 10 25 25 5 25 77 1925 11.1 2.2 87513 30 10 15 15 5 18 40 720 11.1 1.4 53230 10 25 20 3 22 64 1408 1.8 7822) 静止目标成像扫描要求雷达波束如果按照 1°计算，按照前面确定的扫描速率 400°/s，每个波位时间是 2.5ms（波束驻留时间）。对于第 1 种情况扫描完整着陆监视区域需要425ms(170*2.5)，波位是 170 个；对于第 2 种情况扫描完整着陆监视区域需要2.2s(882*2.5)时间，波位是 882 个。如果按照监视区域完整照射更新来图像显然会出现滞后，可以按照既定的波位数目来更新图像，以保证图像的连续性和实时性（不会滞后）。综上扫描速率应该可以满足静止目标的扫描要求。2.3 图像合成雷达传感器探测到得障碍物信息，包括距离、角度（俯仰、方位）等可以合成障物图像。根据飞行员的视角以及使用习惯和不同的阶段，可以提供 3D 三维透视图 2D 的二维透视图。图 2.7 是飞行员视角示意图。


本文编号：3092095