地面监视雷达系统的设计与试验

发布于 2023-1-11 16:30
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本文主要介绍地面监视雷达系统的组成和设计。

一、 功能和性能指标

XD-5000 型地面监视雷达是一款小型一维相控阵雷达,可用于边境监视,输油管线保护,单兵便携战场侦查等场景。该雷达具有以下特点:


监视范围广:对行人的探测距离≥5Km,对车辆探测距离≥10Km,方位覆盖范围为 90°。


环境适应性强:雷达具有在线学习功能,能适应各种环境的变化。最小可检测探测速度低:可检测速度低至 0.3m/s 的目标。


探测精度高:距离精度<5m,方位精度<0.5°。


自动化程度高:运用先进的 TBD(检测前跟踪)的算法,检测与跟踪同时进行,无需操作员手动跟踪。


具备目标分类识别功能:运用 AI 模式识别算法,可区分目标的类型。


体积小,重量轻,功耗低:采用集成化设计理念,雷达重量<6Kg,功耗< 65W,架设和撤收方便。可适用于单兵便携侦查、太阳能供电等场景。


可靠性高,成本低:雷达无转动部件,较机械扫描雷达的可靠性大大提高。但成本仅与机械扫描雷达相当。


雷达的技术指标如下:

●  探测距离(Pd≥0.9,Pfa<1e-9):≥5Km(行人,RCS=0.5 ㎡),≥10Km

(小型车辆,RCS=5 ㎡);≥2.5Km(无人机,RCS=0.01 ㎡)


●  频段:Ku 波段;


●  方位覆盖范围:90°;

●  盲区:50 米;

●  距离分辨力:10 米;

●  探测精度:距离<5m,方位<0.3°;

●  最小可检测速度:≤0.3m/s;

●  最大跟踪目标速度:≥60m/s;

  同时跟踪目标批数:大于 100 批;

●  重量:≤6Kg;

●  供电:18~28VDC,功耗<65W;

二、 系统组成

系统由雷达主机、电源适配器、配套电缆、显控终端(可选)、配套安装结构组成。


雷达主机完成对目标的探测、跟踪、信息获取,通过千兆网口将目标信息传输到显控终端。显控终端将雷达输出的目标信息通过人机交互界面显示,还可对雷达工作参数进行配置。电源适配器负责将 AC220V 电压变换成雷达所需的直流电压。配套电缆共计 2 条,一条为供电电缆,一条为网络通信电缆。配套安装结构可根据客户的安装载体进行定制,以适应客户不同场景的安装需求。雷达主机的外观如图所示:

地面监视雷达系统的设计与试验-汽车开发者社区

系统组成表:

地面监视雷达系统的设计与试验-汽车开发者社区

三.工作流程

雷达架设于离地高度 10 米以上的制高点,确保雷达与被监测区域之间通视无遮挡。使用标校设备,对雷达架设进行配平,并确定雷达架设地点的坐标及雷达朝向。


将相应的设备使用配套电缆与雷达连接。雷达主机通电开机后,主机可自动与显控终端进行网络连接。此时将雷达的坐标及阵面指向输入至显控软件,点击运行按钮,雷达即可正常工作,显控界面上即可显示视野内所有运动目标的的航迹和信息。


工作流程总结如下:

地面监视雷达系统的设计与试验-汽车开发者社区

四、结构和接口

主机结构正视图:

地面监视雷达系统的设计与试验-汽车开发者社区

结构侧视图:

地面监视雷达系统的设计与试验-汽车开发者社区

结构背视图:

地面监视雷达系统的设计与试验-汽车开发者社区

雷达的供电电压为 18~28VDC,通讯接口为千兆网络接口。供电和通讯接口分别通过两个防水航空插头引出。

五、产品部分场景测试效果图

外场实验照片

地面监视雷达系统的设计与试验-汽车开发者社区

部分场景测试效果

地面监视雷达系统的设计与试验-汽车开发者社区

人形目标,2.6 公里处以 20m 为半径做圆周运动

地面监视雷达系统的设计与试验-汽车开发者社区

人形目标,4.8 公里处田野里走动

地面监视雷达系统的设计与试验-汽车开发者社区

公路上的车辆目标

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