CN104597443A - 一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统 - Google Patents
一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104597443A CN104597443A CN201510031818.4A CN201510031818A CN104597443A CN 104597443 A CN104597443 A CN 104597443A CN 201510031818 A CN201510031818 A CN 201510031818A CN 104597443 A CN104597443 A CN 104597443A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radar
- antenna
- frequency
- pitching
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统，它包括监控中心、固定式探测工作站和移动式探测工作站，固定式探测工作站包括雷达和固定式雷达终端计算机，固定式雷达终端计算机与雷达通过局域网实现数据传输和本地控制或者远程遥控；移动式探测工作站包括雷达和移动式雷达终端计算机，移动式雷达终端计算机与雷达通过局域网实现数据传输和本地控制；固定式探测工作站和移动式探测工作站通过通信网络与监控中心进行数据传输。本发明提供了一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统，多部雷达可通过数据中心调用任意一部雷达信息，实现数据共享，雷达可预置扫描模式，定时开关机功能，实现无人值守，全天候不间断运行，可预警害虫迁飞方向。
Description
技术领域
本发明涉及一种昆虫探测系统，特别是一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统。
背景技术
工作频率在30GHz-300GHz，相对的波长在1mm～10mm范围内的雷达，称为毫米波雷达。毫米波与微波几乎具有同样的悠久历史，但它的应用却远远不如微波那样广泛。限制毫米波应用的主要原因是大气传输损耗大。众所周知，电磁波的大气传输特性，对雷达的效能有着极其重要的影响。毫米波在晴空大气中的传输损耗机制，主要是由大气中的氧分子和水汽分子的吸收作用造成。传输损耗的数值，随着频率的增高而加大。但是，观测的结果表明，存在着几个大气“窗口”。“窗口”的中心频率称为“窗口”频率。毫米波的“窗口”频率主要有35GHz，94GHz，140GHz和220GHz。在“窗口”频段内的传输损耗较小。另一方面，和大气“窗口”相对应的是几个大气损耗的最大值，其频率是22GHz，60GHz，118GHz和183GHz。
另一方面，功率源等关键性器件的发展也不如微波那样快。在目前，除了几种35GHz的雷达已投入应用外，在其他波长上的毫米波雷达，仍处于样机研制和系统试验的阶段。但是，在最近的几年中，毫米波技术有了突破性发展，已进入了比较成熟的阶段，到目前为止，频率低于140GHz的毫米波系统的主要器件，已趋于完备。由此可以预料，在近几年中，毫米波技术的发展方向，一是系统的应用，二是向更高的频段发展。因此，工作频率高于35GHz的毫米波雷达，定会相继而出，为科学研究工作提供更加有准备的新工具。
和普通的微波雷达相比较，毫米波雷达的主要优点有：
用较小的天线尺寸可以获得较小的波束宽度，得到较高的角分辨力；
信号的频带宽度大，可以实现窄脉冲调制，因而具有足够高的距离分辨力，抗干扰性能也好；
毫米波的散射特性对目标的细微结构比较敏感，可以提高对目标的微物理过程的认识。
毫米波扫描昆虫雷达不仅可以跟踪至小型昆虫的飞行高度，并且扫描空间范围广，再现了不同空间层昆虫分布的真实反映。对小型昆虫的迁飞观测具有无与伦比的优势，在小型昆虫的研究中将发挥重要的作用，也将从更深层面上揭开小型昆虫迁飞的“面纱”。
昆虫雷达特别是毫米波昆虫雷达在农业方面发挥着越来越重要的作用，主要表现在以下方面。
不可或缺的先进探测工具；
二、监测害虫群动态，探测迁飞规律性；
三、全天候大范围预警迁飞性害虫爆发；
四、减少农作物损失，提高粮食产量和品质。
昆虫雷达在揭示农业重大流行性病害、迁飞扩散性害虫成灾机制与暴发危害上能提供早期监测和预警措施，提升对生物灾害的可预见性，增强我国防御农业病虫灾害的监控能力，提高我国农作物生物灾害的监测手段和预测预报技术水平，减少农作物损失，提高粮食产量，具有不可或缺的优势。
昆虫的远距离迁飞导致某些地区害虫的发生呈现突发性和暴发性，造成作物的严重损失，许多典型的迁飞昆虫都是重要的农业害虫。如非洲的沙漠蝗、澳大利亚疫蝗和中国的东亚飞蝗，都是臭名昭著的具有大区域暴发性和毁灭性的迁飞性害虫。中国地处东亚季风区，特殊的地理气候条件使中国农作物的主要几大害虫都是南北往返迁飞数千公里，屡屡“小虫成大灾”。如2003年以来，稻纵卷叶螟特大发生。2005-2006年褐飞虱特大发生、2007年稻纵卷叶螟特大发生，对我国的水稻生产造成了极大威胁，并逐年积累己形成了巨大的虫源基数。目前，迁飞性害虫的频繁发生和大面积的暴发，已成为影响我国粮食产量和品质的主要因素之一。
目前我国只有一台毫米波扫描昆虫雷达来监测害虫的迁飞，作为全国大范围发生的害虫，在我国的迁飞扩展区域广大，需要各区域的协作来完成对其预警体系的建立，以发挥毫米波扫描昆虫在监测迁飞性昆虫的优势，促进昆虫雷达技术的发展，进行雷达监测网的发展。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统，昆虫探测系统内固定式探测工作站和移动式探测工作站均与监控中心实现网络互连，多部雷达可通过数据中心调用任意一部雷达信息，实现数据共享，实现控制中心的雷达调度和有效观测，雷达可预置扫描模式，定时开关机功能，实现无人值守，全天候不间断运行，通过雷达组网，可预警害虫迁飞方向，合理调动移动式雷达和固定式雷达全程监测迁飞性害虫。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统，它包括监控中心、固定式探测工作站和移动式探测工作站，固定式探测工作站包括雷达和固定式雷达终端计算机，固定式雷达终端计算机与雷达通过局域网实现本地控制或者远程遥控；
移动式探测工作站包括雷达和移动式雷达终端计算机，移动式雷达终端计算机与雷达通过局域网实现数据传输和本地控制；固定式探测工作站和移动式探测工作站通过通信网络与监控中心进行数据传输。
所述的固定式探测工作站和移动式探测工作站的雷达包括天馈线系统、交流伺服系统、磁控管发射机、中频接收机、数字中频信号处理器、监测控制系统和终端系统；所属的交流伺服系统控制天馈线系统转动，磁控管发射机发射信号，经天馈线系统接收至中频接收机，送至信号处理器处理，处理完毕送终端系统显示，监控系统监测上述各系统状态并对其进行控制。
所述的天馈线系统包括天线、连接波导、环行器、定向耦合器、放电管和激励器，磁控管发射机提供的信号经馈线系统传给天线发射出去；天线接收到的反射雷达波经馈线传递到中频接收机。
所述的磁控管发射机为自激振荡式发射机，它包括磁控管、风冷装置、串联调制器、触发控保电路、储能电容和高压开关电源，触发控保电路提供驱动脉冲，在驱动脉冲作用下，串联调制器中的各串联开关同时接通或关断，将储能电容上储存的高压能量送至磁控管阴极上，使其获得所需的阴极调制脉冲，磁控管输出雷达波脉冲信号，风冷装置用于对磁控管进行冷却。
所述的中频接收机采用中频相参体制，二次变频的中频接收处理方式，它包括切换开关、低噪声放大器、带通滤波器、第一混频器、第二混频器、数控本振源；天线传输的雷达回波信号经过低噪声放大器放大后由带通滤波器进行滤波处理，经滤波后的雷达波信号由第一混频器将其与数控本振源产生的第一本振进行混频，混频后的信号再由第二混频器将其与数控本振源产生的第二本振进行混频，经两次混频后的信号传输到信号处理器进行处理；信号处理器根据接收到的混频后的信号对数控本振源进行频率控制；切换开关实现回波和主波之间的控制。
所述的数字中频信号处理器将接收机送来的中频信号经过数字处理，最后送至终端系统。
所述的交流伺服系统包括天线方位伺服系统和天线俯仰伺服系统；所述的天线方位伺服系统包括方位电机驱动器、方位执行电机、方位减速器、方位旋转变压器，方位电机驱动器驱动电机转动，通过方位减速器传递动力促使天线方位转动，方位旋转变压器将方位角码变换后送出。
所述的天线俯仰伺服系统包括俯仰电机驱动器、俯仰执行电机、俯仰减速器、俯仰旋转变压器，俯仰电机驱动器驱动电机转动，通过俯仰减速器传递动力促使天线俯仰转动，俯仰旋转变压器将俯仰角码变换后送出。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统，昆虫探测系统内固定式探测工作站和移动式探测工作站均与监控中心实现网络互连，多部雷达可通过数据中心调用任意一部雷达信息，实现数据共享，实现控制中心的雷达调度和有效观测，雷达可预置扫描模式，定时开关机功能，实现无人值守，全天候不间断运行，通过雷达组网，可预警害虫迁飞方向，合理调动移动式雷达和固定式雷达全程监测迁飞性害虫。
附图说明
图1为雷达组网框图；
图2为雷达整机框图；
图3为天馈线系统框图；
图4为磁控管发射机框图；
图5为中频接收机框图；
图6为交流伺服系统框图；
图7为监测控制系统框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统，它包括监控中心、固定式探测工作站和移动式探测工作站，固定式探测工作站包括雷达和固定式雷达终端计算机，固定式雷达终端计算机与雷达通过局域网实现本地控制或者远程遥控；
移动式探测工作站包括雷达和移动式雷达终端计算机，移动式雷达终端计算机与雷达通过局域网实现数据传输和本地控制；固定式探测工作站和移动式探测工作站通过通信网络与监控中心进行数据传输。多部雷达可通过数据中心调用任意一部雷达信息，实现数据共享，实现控制中心的雷达调度和有效观测。雷达可预置扫描模式，定时开关机功能，实现无人值守，全天候不间断运行。通过雷达组网，可预警害虫迁飞方向，合理调移动式雷达和固定式雷达全程监测迁飞性害虫。
如图2所示，固定式探测工作站和移动式探测工作站的雷达包括天馈线系统、交流伺服系统、磁控管发射机、中频接收机、数字中频信号处理器、监测控制系统和终端系统；所属的交流伺服系统控制天馈线系统转动，磁控管发射机发射信号，经天馈线系统接收至中频接收机，送至信号处理器处理，处理完毕送终端系统显示，监控系统监测上述各系统状态并对其进行控制。
如图3所示，天馈线系统包括天线、连接波导、环行器、定向耦合器、放电管和激励器，磁控管发射机提供的信号经馈线系统传给天线发射出去；天线接收到的反射雷达波经馈线传递到中频接收机。天线采用卡塞格伦双镜天线，主面为φ1.3m抛物面，副面为φ130mm的双曲面,该天线主要特点为增益高、副瓣电平相对也高，馈源横向偏移对天线指向影响相对较小，这正适合毫米波段使用。馈线采用BJ-320波导系统，主要由连接波导、三端环形器、耦合器和放电管组成。
如图4所示，磁控管发射机为自激振荡式发射机，它包括磁控管、风冷装置、串联调制器、触发控保电路、储能电容和高压开关电源，触发控保电路提供驱动脉冲，在驱动脉冲作用下，串联调制器中的各串联开关同时接通或关断，将储能电容上储存的高压能量送至磁控管阴极上，使其获得所需的阴极调制脉冲，磁控管输出雷达波脉冲信号，风冷装置用于对磁控管进行冷却。
磁控管是正交场微波管中出现最早的一种管子，具有输出功率大、效率高、价格低、用途广泛的特点。磁控管主要由阳极、阴极、磁钢、输出耦合装置等组成。磁控管发射机由一只小型化磁控管作发射管，在调制器阴极调制脉冲作用下，输出满足要求的微波脉冲信号，经馈线送至天线，向空间辐射。其调制器采用无脉冲变压器的全固态刚性调制器，因而易于获得理想的脉冲波形和多脉宽的工作方式。调制器电源采用高压开关电源，可减小调制脉冲间的幅度起伏，从而提高输出频率稳定度。在外来的开脉冲、关脉冲作用下,预调器输出一个相应宽度的预调脉冲,通过串联调制开关组合上的一组电流互感器将各串联调制开关需要的驱动脉冲耦合上去,同时获得良好的高压绝缘。在驱动脉冲作用下，串联调制开关组合中的各串联开关同时接通或关断，将储能电容上储存的高压能量送至磁控管阴极上，使其获得所需的阴极调制脉冲，磁控管振荡，输出微波脉冲信号。输出微波脉冲信号的宽度由控制系统送来的开脉冲和关脉冲的间隔时间决定。预调器具有开脉冲、关脉冲、预调脉冲检测功能，并完成磁控管灯丝转换、低压、高压控制、故障信号传送等功能。在高压放电回路中加入限流电阻，当磁控管打火时，限制打火电流，从而在一定程度上保护串联调制开关。
如图5所示，中频接收机采用中频相参体制，二次变频的中频接收处理方式，它包括切换开关、低噪声放大器、带通滤波器、第一混频器、第二混频器、数控本振源；天线传输的雷达回波信号经过低噪声放大器放大后由带通滤波器进行滤波处理，经滤波后的雷达波信号由第一混频器将其与数控本振源产生的第一本振进行混频，混频后的信号再由第二混频器将其与数控本振源产生的第二本振进行混频，经两次混频后的信号传输到信号处理器进行处理；信号处理器根据接收到的混频后的信号对数控本振源进行频率控制；切换开关实现回波和主波之间的控制。
接收机将来自天线的微弱信号放大、混频、中频放大，为信号处理器提供回波中频信号，同时完成对发射脉冲信号进行混频，为信号处理提供发射样本信号。来自接收机的中频回波信号和发射脉冲中频样本通过数字中频接收处理，送出频率控制信号到数控本振,通过改变数控本振频率，以保证发射频率与本振频率差值在60MHz范围内,再由DSU进行频率校正和相位锁定。
数字中频信号处理器将接收机送来的中频信号经过数字处理，最后送至终端系统。
如图6所示，交流伺服系统包括天线方位伺服系统和天线俯仰伺服系统；所述的天线方位伺服系统包括方位电机驱动器、方位执行电机、方位减速器、方位旋转变压器，方位电机驱动器驱动电机转动，通过方位减速器传递动力促使天线方位转动，方位旋转变压器将方位角码变换后送出。
所述的天线俯仰伺服系统包括俯仰电机驱动器、俯仰执行电机、俯仰减速器、俯仰旋转变压器，俯仰电机驱动器驱动电机转动，通过俯仰减速器传递动力促使天线俯仰转动，俯仰旋转变压器将俯仰角码变换后送出。
伺服系统由于采用了交流伺服，其交流伺服电机不需维护。伺服系统由伺服分机、方位驱动执行电机、方位动力减速器、方位数据减速器及测角旋转变压器、俯仰驱动执行电机、俯仰动力减速器、俯仰数据减速器及测角旋转变压器等组成。
伺服分机内装有方位/俯仰电机驱动器、开关电源、控制接触器及保险丝等元器件。在伺服分机的面板上还装有控制开关、指示灯及门限调整电位器等，用于操作及观测。伺服分机安放在天线座下部，与天线座一体化，结构更紧凑。伺服系统采用数字化控制，可实现控制方式、扫描方式多样化及使用中的灵活多样性。伺服系统工作时，始终处于数控方式。数控工作方式用于完成天线的各种速度控制及定位控制，在不同的转速下实现天线方位的PPI扫描方式，并能通过计算机控制实现0～360°扫描控制及角度定位控制，在不同的转速下实现天线俯仰RHI扫描方式，并能通过计算机控制实现0～90°扫描控制及角度定位控制。
伺服系统中，除了位置闭环外，还有速度环和电流环，速度环和电流环可使系统工作稳定，这两个闭环都在电机驱动器内部形成闭环，既可保护电机驱动器，也可保护执行电机不被损坏。
如图7所示，监测控制系统包括MCU单片机、接收系统、发射系统、伺服系统和RS485接口，接收系统、发射系统、伺服系统和RS485接口分别与MCU单片机连接。监测控制系统在终端计算机的控制下，根据雷达天线的方位和俯仰产生对雷达天线方位和俯仰控制的误差电压，实现对雷达天线工作状态和工作姿态的控制操作；通过串行方式实现对伺服系统工作状态的控制操作；通过并行方式实现对接收系统工作状态和故障状态的实时监测，并对接收系统的工作状态进行控制操作；通过并行方式实现对发射系统的全功能监控，其中包括对发射系统的工作状态和故障状态的实时监测，以及对发射系统工作状态的遥控操作；通过串行方式与计算机终端连接，接收终端的命令并给予回复；为信号处理系统提供差分转换单元。
整个监测控制系统集成在一个屏蔽盒中安装在俯仰箱内。监控线程依照设定的时间间隔，通过并行接口接收来自发射系统、接收系统的工作状态和故障状态，通过RS485串行接口上报到终端，实现对雷达整机的工作状态和故障状态的实时监测。同时，根据终端发给监测控制系统的控制命令，监控线程分别选择相应的控制接口发送控制命令，实现终端对雷达整机各系统的控制操作。此外，监控线程也按照设定的时间通过相应的并口读取天线的实时角码，经单片机比较后，将误差电压角码由另一个RS485串行接口传送给伺服系统。
终端系统即终端数据采集处理和显示系统，是昆虫雷达的一个重要组成部分。它即要完成对雷达整机的操作控制和故障检测；还要将雷达接收的回波数据采集到计算机，在显示器上显示出来；并能通过软件分析出昆虫的飞行高度、振翅频率、速度、躯体方向和移动方向以及数量、密度、质量等信息。所有这些数据都能保存在计算机的硬盘中。终端系统能预置扫描模式，定时观测，无人值守，远程遥控等，并通过组网实现数据共享。
昆虫探测系统的探测威力计算方法如下：
取有效面积δ为1cm2，计算公式为：
Rmax(km)＝log-1[2.379+(1/40)(10logPt(kW)+10logτ(μs)
+Gt(dB)+Gr(dB)+10logδ(m2)-20logf(MHz)-10logTs(°K)-V0(dB)-CB(dB)-L(dB)+20logFt+20logFr]
A.Pt(kW)：发射机脉冲功率，单位：kW，
10logPt(kW)＝10Log(10)＝10；
B.τ(μs):脉宽，单位：μs，
10logτ(μs)＝10log0.5＝-3；
C.Gt(dB)+Gr(dB):天线发、收增益
Gt(dB)+Gr(dB)＝50+50＝100；
D.δ目标有效面积
10logδ＝10log0.0001＝-40
E.fMHz:工作频率，单位：MHz，
20log fMHz＝20log35000＝90.88
F.Ts计算：Ts＝Ta+Tr+LrTe
在无损耗天线条件下，Ta＝0.876T/a+36
T/a取值300
Ta＝0.876*300+36＝299
Tr＝Ttr(Lr-1)
Ttr＝290°K,Lr:接收馈线损耗
Tr＝290*(104.5/10-1)＝527
LrTe＝LrT0(Fn-1)
T0＝290°K，Fn：接收机噪声系数，
LrTe＝104.5/10*290*(105/10-1)＝1767
10logTs(°K)＝10log(299+527+1767)＝34.14
G.V0(dB)根据波瓣内脉冲个数和目标性质及检测概率，
波瓣内脉冲数为1000*0.5*60/6/360＝13
取检测概率为0.9
虚警率为10-8
查表V0(dB)＝13.5
H.CB(dB)：带宽损耗为0.5，非全相参
CB(dB)＝0.5
I.L(dB)应包括发射馈线损耗、天线扫描损耗，1.6dB、检测损耗，1dB和随机损耗，2dB，
L(dB)＝3.5+1.6+1+2＝8.1
J.Ft、Fr发、收天线到目标的方向图传播因子，一般取1，在不考虑大气衰减时，20logFt+20logFr＝0
Rmax(km)＝log-1[2.379+(1/40)(-80.12)]
＝2.37(km)
在5km内，双程大气衰减不大于1dB，取1dB，
Rmax＝log-1[2.379+(1/40)(-81.12)]
＝2.24(km)
当δ为0.01cm2：Rmax＝0.7(km)
当δ为0.1cm2：Rmax＝1.26(km)
当δ为10cm2：Rmax＝3.99(km)
当天线转速为3转/分时，
波瓣内脉冲数为27，V0(dB)＝11.5
当δ为1cm2，对应Rmax＝2.51(km)
当δ为0.01cm2：Rmax＝0.79(km)
当δ为0.1cm2：Rmax＝1.41(km)
当δ为10cm2：Rmax＝4.47(km)。
当检测率为0.9，虚警率为10-8，天线转速6转每分钟威力表如表1所示。
表1 天线转速6rpm时威力表
| 有效面积δ(cm2) | Rmax(km) |
| 0.01 | 0.7 |
| 0.1 | 1.26 |
| 1 | 2.24 |
| 10 | 3.99 |
天线转速3转每分钟威力表如表2所示。
表2 天线转速3rpm时威力表
| 有效面积δ(cm2) | Rmax(km) |
| 0.01 | 0.79 |
| 0.1 | 1.41 |
| 1 | 2.51 |
| 10 | 4.47 |
Claims (7)
1.一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统，其特征在于：它包括监控中心、固定式探测工作站和移动式探测工作站，固定式探测工作站包括雷达和固定式雷达终端计算机，固定式雷达终端计算机与雷达通过局域网实现本地控制或者远程遥控；
移动式探测工作站包括雷达和移动式雷达终端计算机，移动式雷达终端计算机与雷达通过局域网实现数据传输和本地控制；固定式探测工作站和移动式探测工作站通过通信网络与监控中心进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统，其特征在于：所述的固定式探测工作站和移动式探测工作站的雷达包括天馈线系统、交流伺服系统、磁控管发射机、中频接收机、数字中频信号处理器、监测控制系统和终端系统；所属的交流伺服系统控制天馈线系统转动，磁控管发射机发射信号，经天馈线系统接收至中频接收机，送至信号处理器处理，处理完毕送终端系统显示，监控系统监测上述各系统状态并对其进行控制。
3.根据权利要求2所述的一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统，其特征在于：所述的天馈线系统包括天线、连接波导、环行器、定向耦合器、放电管和激励器，磁控管发射机提供的信号经馈线系统传给天线发射出去；天线接收到的反射雷达波经馈线传递到中频接收机。
4.根据权利要求2所述的一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统，其特征在于：所述的磁控管发射机为自激振荡式发射机，它包括磁控管、风冷装置、串联调制器、触发控保电路、储能电容和高压开关电源，触发控保电路提供驱动脉冲，在驱动脉冲作用下，串联调制器中的各串联开关同时接通或关断，将储能电容上储存的高压能量送至磁控管阴极上，使其获得所需的阴极调制脉冲，磁控管输出雷达波脉冲信号，风冷装置用于对磁控管进行冷却。
5.根据权利要求2所述的一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统，其特征在于：所述的中频接收机采用中频相参体制，二次变频的中频接收处理方式，它包括切换开关、低噪声放大器、带通滤波器、第一混频器、第二混频器、数控本振源；天线传输的雷达回波信号经过低噪声放大器放大后由带通滤波器进行滤波处理，经滤波后的雷达波信号由第一混频器将其与数控本振源产生的第一本振进行混频，混频后的信号再由第二混频器将其与数控本振源产生的第二本振进行混频，经两次混频后的信号传输到信号处理器进行处理；信号处理器根据接收到的混频后的信号对数控本振源进行频率控制；切换开关实现回波和主波之间的控制。
6.根据权利要求2所述的一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统，其特征在于：所述的数字中频信号处理器将接收机送来的中频信号经过数字处理，最后送至终端系统。
7.根据权利要求2所述的一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统，其特征在于：所述的交流伺服系统包括天线方位伺服系统和天线俯仰伺服系统；所述的天线方位伺服系统包括方位电机驱动器、方位执行电机、方位减速器、方位旋转变压器，方位电机驱动器驱动电机转动，通过方位减速器传递动力促使天线方位转动，方位旋转变压器将方位角码变换后送出；所述的天线俯仰伺服系统包括俯仰电机驱动器、俯仰执行电机、俯仰减速器、俯仰旋转变压器，俯仰电机驱动器驱动电机转动，通过俯仰减速器传递动力促使天线俯仰转动，俯仰旋转变压器将俯仰角码变换后送出。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510031818.4A CN104597443A (zh) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | 一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510031818.4A CN104597443A (zh) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | 一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104597443A true CN104597443A (zh) | 2015-05-06 |
Family
ID=53123349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510031818.4A Pending CN104597443A (zh) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | 一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104597443A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105759252A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-07-13 | 北京理工大学 | 一种基于多频散射建模的昆虫尺寸测量方法 |
| CN105866770A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-08-17 | 北京理工大学 | 一种基于多波段散射测量的昆虫体长-质量联合测量方法 |
| CN106501802A (zh) * | 2016-04-18 | 2017-03-15 | 北京理工大学 | 高分辨率多维协同昆虫迁飞雷达测量仪 |
| US20180260647A1 (en) * | 2016-08-11 | 2018-09-13 | DiamondFox Enterprises, LLC | Handheld Arthropod Detection Device |
| CN109416403A (zh) * | 2016-04-18 | 2019-03-01 | 法纳电子学控股公司 | 用于空中和水生动物群的光学遥感系统的改进或与之相关的改进及其用途 |
| CN110515042A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-29 | 成都锦江电子系统工程有限公司 | 双偏振雷达天线接收系统 |
| CN112666551A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-16 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种组网式雷达探测模块 |
| CN112882021A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-06-01 | 北京理工大学前沿技术研究院 | 昆虫飞行姿态多角度观测装置 |
| CN113759361A (zh) * | 2020-06-05 | 2021-12-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 植物生长柜雷达监测方法、系统、存储介质及生长柜 |
| US11715556B2 (en) | 2016-08-11 | 2023-08-01 | DiamondFox Enterprises, LLC | Handheld arthropod detection device |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6853328B1 (en) * | 1999-05-14 | 2005-02-08 | David L Guice | Airborne biota monitoring and control system |
| CN101017203A (zh) * | 2006-09-26 | 2007-08-15 | 南京大桥机器有限公司 | 便携式x波段多普勒天气雷达信号处理方法及装置 |
| US7501979B1 (en) * | 1999-05-14 | 2009-03-10 | Guice David L | Airborne biota monitoring and control system |
| CN202794515U (zh) * | 2012-05-11 | 2013-03-13 | 青岛瑞普电气有限责任公司 | 一种fmcw船用导航雷达 |
| CN103869307A (zh) * | 2012-12-18 | 2014-06-18 | 中国农业科学院植物保护研究所 | 毫米波扫描昆虫雷达探测系统及探测方法 |
| CN103869308A (zh) * | 2012-12-18 | 2014-06-18 | 中国农业科学院植物保护研究所 | 垂直监测昆虫雷达探测系统及探测方法 |
-
2015
- 2015-01-22 CN CN201510031818.4A patent/CN104597443A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6853328B1 (en) * | 1999-05-14 | 2005-02-08 | David L Guice | Airborne biota monitoring and control system |
| US7501979B1 (en) * | 1999-05-14 | 2009-03-10 | Guice David L | Airborne biota monitoring and control system |
| CN101017203A (zh) * | 2006-09-26 | 2007-08-15 | 南京大桥机器有限公司 | 便携式x波段多普勒天气雷达信号处理方法及装置 |
| CN202794515U (zh) * | 2012-05-11 | 2013-03-13 | 青岛瑞普电气有限责任公司 | 一种fmcw船用导航雷达 |
| CN103869307A (zh) * | 2012-12-18 | 2014-06-18 | 中国农业科学院植物保护研究所 | 毫米波扫描昆虫雷达探测系统及探测方法 |
| CN103869308A (zh) * | 2012-12-18 | 2014-06-18 | 中国农业科学院植物保护研究所 | 垂直监测昆虫雷达探测系统及探测方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 丁建江等: "基于点迹融合与实时控制的雷达组网系统总体论证与设计", 《军事运算与系统工程》 * |
| 韩博等: "一种新型固态刚管调制磁控管发射机", 《现代雷达》 * |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105759252A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-07-13 | 北京理工大学 | 一种基于多频散射建模的昆虫尺寸测量方法 |
| CN105866770A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-08-17 | 北京理工大学 | 一种基于多波段散射测量的昆虫体长-质量联合测量方法 |
| CN105866770B (zh) * | 2016-03-24 | 2018-02-09 | 北京理工大学 | 一种基于多波段散射测量的昆虫体长‑质量联合测量方法 |
| CN105759252B (zh) * | 2016-03-24 | 2018-02-09 | 北京理工大学 | 一种基于多频散射建模的昆虫尺寸测量方法 |
| CN106501802A (zh) * | 2016-04-18 | 2017-03-15 | 北京理工大学 | 高分辨率多维协同昆虫迁飞雷达测量仪 |
| US11622555B2 (en) | 2016-04-18 | 2023-04-11 | Faunaphotonics Agriculture & Environmental A/S | Optical remote sensing systems for aerial and aquatic fauna, and use thereof |
| CN106501802B (zh) * | 2016-04-18 | 2019-01-18 | 北京理工大学 | 高分辨率多维协同昆虫迁飞雷达测量仪 |
| CN109416403A (zh) * | 2016-04-18 | 2019-03-01 | 法纳电子学控股公司 | 用于空中和水生动物群的光学遥感系统的改进或与之相关的改进及其用途 |
| US10489670B2 (en) * | 2016-08-11 | 2019-11-26 | DiamondFox Enterprises, LLC | Handheld arthropod detection device |
| US11348351B2 (en) | 2016-08-11 | 2022-05-31 | DiamondFox Enterprises, LLC | Handheld arthropod detection device |
| US20180260647A1 (en) * | 2016-08-11 | 2018-09-13 | DiamondFox Enterprises, LLC | Handheld Arthropod Detection Device |
| US11715556B2 (en) | 2016-08-11 | 2023-08-01 | DiamondFox Enterprises, LLC | Handheld arthropod detection device |
| CN110515042A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-29 | 成都锦江电子系统工程有限公司 | 双偏振雷达天线接收系统 |
| CN112666551A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-16 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种组网式雷达探测模块 |
| CN113759361A (zh) * | 2020-06-05 | 2021-12-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 植物生长柜雷达监测方法、系统、存储介质及生长柜 |
| CN112882021A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-06-01 | 北京理工大学前沿技术研究院 | 昆虫飞行姿态多角度观测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104597443A (zh) | 一种基于毫米波雷达组网的昆虫探测系统 | |
| CN107144835B (zh) | 一种低空目标监视方法 | |
| CN202119908U (zh) | 全固态s波段近程空管一次雷达 | |
| CN107121674B (zh) | 自适应变波形切换跟踪目标的方法 | |
| CN109901150A (zh) | 一种多功能相控阵雷达装置及其探测方法 | |
| CN108781233A (zh) | 用于测距系统的信标和相关联的组件 | |
| US20110285593A1 (en) | Radio frequency positioning system for vehicles | |
| CN111505615B (zh) | 一种横向圆柱面双偏振相控阵模块及雷达系统 | |
| CN103364780B (zh) | 机载二次雷达询问应答一体化设备 | |
| EP4089434A1 (en) | Spherical dual-polarization phased array weather radar | |
| CN108469607A (zh) | 基于频率扫描天线的无人机探测雷达测角方法 | |
| CN206619700U (zh) | 一种应用于无线频率压制系统的二维相控阵天线 | |
| CN207586425U (zh) | 一种轻便高可靠性低空无人机预警探测雷达系统 | |
| CN106597447A (zh) | 一种机场场面监视雷达 | |
| CN107783115A (zh) | 旋翼无人机远距离复杂环境防撞毫米波雷达系统 | |
| CN104597428A (zh) | 一种用于昆虫探测系统的雷达天线装置 | |
| CN107783114A (zh) | 旋翼无人机远距离复杂环境防撞毫米波雷达信号处理系统及方法 | |
| CN113589290B (zh) | 可移式三波段多参数多普勒气象雷达探测系统及探测方法 | |
| Junyent et al. | Salient features of radar nodes of the first generation NetRad system | |
| CN105158757B (zh) | 一种雷达多通道组合控制盒及其工作方法 | |
| CN208537713U (zh) | 一种具有监控及告警系统的多普勒天气雷达 | |
| CN204441481U (zh) | 一种用于昆虫雷达天线的伺服系统 | |
| CN107783124A (zh) | 基于组合波形的旋翼无人机复杂环境防碰撞雷达系统及信号处理方法 | |
| Fan et al. | Anti-ARM technique: feature analysis of ARM warning radar | |
| CN113655451B (zh) | P波段全分布式tr车载对流层风廓线雷达及检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150506 |