地面监视雷达系统的设计与试验

Posted 2022-11-27 深圳信迈科技DSP+ARM+FPGA

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：

 

系统组成表：

部件名称	数量
雷达主机	1
供电电缆	1
网络通信电缆	1
电源适配器	1
显控终端（可选）	1
配套安装结构	1

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：

 

四、结构和接口

主机结构正视图：

结构侧视图：

 

结构背视图：

 

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

部分场景测试效果

 

 

人形目标，2.6 公里处以 20m 为半径做圆周运动

人形目标，4.8 公里处田野里走动

 

公路上的车辆目标