CN105372647B - 一种基于有源相控阵收发组件的毫米波测距机系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于有源相控阵收发组件的毫米波测距机系统及方法，系统包括：毫米波发射及信号处理模块、合成网络控制模块、有源相控阵收发组件、电机驱动系统、显示模块和控制主机；毫米波发射及信号处理模块与合成网络控制模块双向通信连接，合成网络控制模块与有源相控阵收发组件双向通信连接，毫米波发射及信号处理模块的输出端与显示模块连接；另外，控制主机的一端与毫米波发射及信号处理模块双向通信连接，控制主机的另一端与电机驱动系统双向通信连接，电机驱动系统的输出端与有源相控阵收发组件连接。可以在工作环境经常变动、系统载体经常处于运动等不稳定状态下，高精度、快速、远距离测距。

Description

一种基于有源相控阵收发组件的毫米波测距机系统及方法

技术领域

本发明属于毫米波测距技术领域，具体涉及一种基于有源相控阵收发组件的毫米波测距机系统及方法。

背景技术

随着科技的发展，各个领域对安全防范越来越重视，在安全防范过程中，距离检测技术占有重要地位，例如，在军事领域上，为了防止敌人入侵，需要测量敌我之间的距离；在民用领域上，为了防止所驾驶车辆与其他车辆碰撞，需要测量双方车距等。

目前，广泛采用的距离检测技术包括：超声波测距、激光测距、毫米波测距和红外测距等。上述各种距离检测技术各有利弊，分析如下：(1)超声波测距：超声波具有穿透性较强、衰减小、反射能力强等特点，在在长距离和短距离条件下，均能很好的进行传输和反射，但是，超声波作为一种声波，容易受到空气中的温度、湿度、压强等因素的影响，且对于远距离障碍物，其反射回波比较微弱，因此，一般将超声波测距技术用于短距离测量领域。(2)激光测距技术：激光因其具有方向性强、亮度高、单色性好等优点而被广泛应用于测距领域。激光测距技术具有测量时间短、量程大、精度高等优点，但是，激光器作为一种高精度的仪器，对工作环境和载体的稳定性等均有比较苛刻的要求，不适合装载到工作环境不固定或者处于因高速运动产生较大振动的场所和载体，因此，激光测距一般用于工作环境比较稳定的长距离测量。(3)毫米波测距技术：毫米波是指波长在1cm以下，频率在30GHz～300GHz的电磁波。毫米波距离技术具有准光特性和近似全天候的工作能力，以及探测性能稳定、环境适应性能好等优点，但在长距离传输过程中，与激光相比，毫米波损耗较大、回波较微弱，因此，一般适用于几米到几百米的中短距离测量。

由上述可知，对于一些工作环境比较不稳定的场所，长距离的测距要求很难得到满足，所以探索在不稳定工作环境下长距离测量成为了一种趋势。

以上各种距离检测技术，无法应用于远距离、工作环境比较不稳定的场合，因此，探索一种在远距离、工作环境比较苛刻的条件下精确测距方法，具有重要现实意义。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于有源相控阵收发组件的毫米波测距机系统及方法，可以在工作环境经常变动、系统载体经常处在运动等不稳定状态下，进行高精度、快速、远距离测距，实现对目标的有效监控。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种基于有源相控阵收发组件的毫米波测距机系统，包括：毫米波发射及信号处理模块、合成网络控制模块、有源相控阵收发组件、电机驱动系统、显示模块和控制主机；所述毫米波发射及信号处理模块与所述合成网络控制模块双向通信连接，所述合成网络控制模块与所述有源相控阵收发组件双向通信连接，所述毫米波发射及信号处理模块的输出端与所述显示模块连接；另外，所述控制主机的一端与所述毫米波发射及信号处理模块双向通信连接，所述控制主机的另一端与所述电机驱动系统双向通信连接，所述电机驱动系统的输出端与所述有源相控阵收发组件连接。

优选的，所述电机驱动系统包括：电机、电流检测模块、转速检测模块、滞环电流控制器、三相整流电路、功率放大电路和DSP控制模块；

所述三相整流电路的输出端与所述功率放大电路的第一输入端连接，所述功率放大电路的输出端与所述电机的输入端连接；

所述转速检测模块的输入端与所述电机连接，所述转速检测模块的输出端与所述DSP控制模块的输入端连接，所述DSP控制模块的输出端连接到所述滞环电流控制器的第一输入端；

所述电流检测模块的输入端与所述电机连接，所述电流检测模块的输出端连接到所述滞环电流控制器的第二输入端；

所述滞环电流控制器的输出端反馈连接到所述功率放大电路的第二输入端。

优选的，所述有源相控阵收发组件包括n个收发单元，分别记为：收发单元1、收发单元2…收发单元n；其中，n为自然数；

对于任意的收发单元i，i∈(1，2…n)，均包括：天线i、收发组件i和程控开关控制模块i；其中，收发组件i包括第i-1发射/接收模块和第i-2发射/接收模块；程控开关控制模块i的第一端通过第i-1发射/接收模块与天线i进行双向通信连接，程控开关控制模块i的第二端通过第i-2发射/接收模块与天线i进行双向通信连接，程控开关控制模块i的第三端与合成网络控制模块双向通信连接。

优选的，所述有源相控阵收发组件所包括的各个收发单元具有不同的发射功率。

优选的，还包括电源模块；所述电源模块分别为所述毫米波发射及信号处理模块、所述合成网络控制模块、所述有源相控阵收发组件、所述电机驱动系统、所述显示模块和所述控制主机供电。

本发明还提供一种基于有源相控阵收发组件的毫米波测距方法，包括以下步骤：

S1，当需要搜索目标区域时，控制主机同时向毫米波发射及信号处理模块和电机驱动系统发送启动信号，同时，控制主机向毫米波发射及信号处理模块发送第一控制参数，向电机驱动系统发送第二控制参数；

S2，所述电机驱动系统根据所述第二控制参数控制有源相控阵收发组件旋转，进而实现对电机的稳态旋转控制；

所述毫米波发射及信号处理模块根据所述第一控制参数产生毫米波，并将产生的所述毫米波发送到合成网络控制模块；

S3，所述合成网络控制模块根据测距需要，计算出发射波的功率值，设该功率值为X；然后，基于功率X值确定需选取的收发单元个数，设为m；其中，m≤n；

然后，从n个收发单元中选取m个收发单元，该m个收发单元的发射功率和即为m，m个收发单元组成功率值为X的合成网络；

然后，合成网络控制模块将接收到的毫米波复用给合成网络中的m个收发单元，m个收发单元分别对毫米波进行功率放大处理，然后在空间叠加合成，即得到功率值为X的发射波，然后，向外发射该发射波；

S4，所发射的发射波遇物体后形成反射回波，所述反射回波通过有源相控阵收发组件被所述合成网络控制模块接收；

所述合成网络控制模块将接收到的反射回波传输给所述毫米波发射及信号处理模块；

S5，所述毫米波发射及信号处理模块对接收到的反射回波进行信号处理，得到本次探测到的检测目标的距离值；

S6，所述毫米波发射及信号处理模块将所述距离值显示到显示模块。

优选的，所述第一控制参数为毫米波发射及信号处理模块发射毫米波的发射频率值；所述第二控制参数为电机驱动系统的初始转速值。

优选的，所述第一控制参数为毫米波发射及信号处理模块发射毫米波的发射频率值；所述第二控制参数为电机驱动系统的初始转速值。

优选的，S3中，对于m个收发单元所组成的合成网络，m个收发单元中的任意一个收发单元j，包括：天线i、收发组件i和程控开关控制模块i，其中，收发组件i包括第i-1发射/接收模块和第i-2发射/接收模块；

采用以下工作模式：

在程控开关控制模块i的控制下，控制第i-1发射/接收模块为发射状态，记为发射单元，控制第i-2发射/接收模块为接收状态，记为接收单元；

则：程控开关控制模块i以发射单元和接收单元的转换周期为开关闭合时间周期，进而对发射单元和接收单元进行切换选择；其中，发射单元和接收单元的转换周期T1是指：当前时刻，发射单元为工作状态，向外发射电磁波，接收单元为非工作状态，不接收电磁波；经过周期时间T1后，发射单元非工作状态，不向外发射电磁波，接收单元为工作状态，接收电磁波；

切换选择过程为：

当前时刻，切换到发射单元为通状态，接收单元为断状态；经过周期T1后，切换到发射单元为断状态，接收单元为通状态。

优选的，S2中，所述电机驱动系统采用以下方法实现对电机的稳态旋转控制：

S2.1，三相整流电路将整流后的电流传输给功率放大电路，功率放大电路将功率放大后传输给电机，进而驱动电机转动；在电机转动过程中，转速检测模块检测电机的当前转速信息，并将检测到的当前转速信息传输给DSP控制模块；同时，电流检测模块检测电机的当前电流信号，并将检测到的当前电流信号传输给滞环电流控制器；

S2.2，DSP控制模块对接收到的当前转速信息进行信号处理，将其转化为电流信号，并将转化后的电流信号传输给滞环电流控制器；

S2.3，所述滞环电流控制器比对来自所述DSP控制模块的转化后的电流信号以及来自所述电流检测模块的当前电流信号，得到用于控制电机稳态旋转的调控指令，并将该调控指令作用于功率放大电路，改变功率放大电路的功率放大倍数，进而调整电机的供电电源，使电机稳态旋转，由此实现对电机的双闭环反馈控制。

本发明提供的基于有源相控阵收发组件的毫米波测距机系统及方法，可以在工作环境经常变动、系统载体经常处于运动等不稳定状态下，高精度、快速、远距离测距，具体优点如下：

(1)有源相控阵收发组件中的多种收发单元通过合成网络控制模块的控制，可以合成具有发射不同功率毫米波能力的组件，从而可以实现远、中、近不同距离的测量的需求；

(2)有源相控阵收发组件中每种收发组件中的两个R/T模块通过程控开关控制模块进行选择控制的工作方式，可以避免难以接收到反射回波的情况，提高测量精度。

附图说明

图1为本发明提供的毫米波测距机系统的工作原理示意图；

图2为本发明提供的毫米波测距机系统的外部结构示意图；

图3为有源相控阵收发组件的结构示意图；

图4为电机驱动系统的结构原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明：

如图1所示，基于有源相控阵收发组件的毫米波测距机系统及方法

如图1所示，为本发明提供的毫米波测距机系统的工作原理示意图；如图2所示，为本发明提供的毫米波测距机系统的外部结构示意图；毫米波测距机系统包括：毫米波发射及信号处理模块、合成网络控制模块、有源相控阵收发组件、电机驱动系统、显示模块和控制主机；所述毫米波发射及信号处理模块与所述合成网络控制模块双向通信连接，所述合成网络控制模块与所述有源相控阵收发组件双向通信连接，所述毫米波发射及信号处理模块的输出端与所述显示模块连接；另外，所述控制主机的一端与所述毫米波发射及信号处理模块双向通信连接，所述控制主机的另一端与所述电机驱动系统双向通信连接，所述电机驱动系统的输出端与所述有源相控阵收发组件连接。

(1)天线

其中，天线的作用为：发射和接收毫米波，以及，接收并发射反射回波；

(2)有源相控阵收发组件

有源相控阵收发组件包括n个收发单元，分别记为：收发单元1、收发单元2…收发单元n；其中，n为自然数；

对于任意的收发单元i，i∈(1，2…n)，均包括：天线i、收发组件i和程控开关控制模块i；其中，收发组件i包括第i-1发射/接收模块和第i-2发射/接收模块；程控开关控制模块i的第一端通过第i-1发射/接收模块与天线i进行双向通信连接，程控开关控制模块i的第二端通过第i-2发射/接收模块与天线i进行双向通信连接，程控开关控制模块i的第三端与合成网络控制模块双向通信连接。

程控开关控制模块的作用为：对同一收发组件中的两个发射/接收模块进行切换选择，并且，转换周期为开关闭合时间周期。具体的，m个收发单元中的任意一个收发单元j，包括：天线i、收发组件i和程控开关控制模块i，其中，收发组件i包括第i-1发射/接收模块和第i-2发射/接收模块；采用以下工作模式：

在程控开关控制模块i的控制下，控制第i-1发射/接收模块为发射状态，记为发射单元，控制第i-2发射/接收模块为接收状态，记为接收单元；

则：程控开关控制模块i以发射单元和接收单元的转换周期为开关闭合时间周期，进而对发射单元和接收单元进行切换选择；其中，发射单元和接收单元的转换周期T1是指：当前时刻，发射单元为工作状态，向外发射电磁波，接收单元为非工作状态，不接收电磁波；经过周期时间T1后，发射单元非工作状态，不向外发射电磁波，接收单元为工作状态，接收电磁波；

切换选择过程为：

当前时刻，切换到发射单元为通状态，接收单元为断状态；经过周期T1后，切换到发射单元为断状态，接收单元为通状态。

通过上述控制方式，可以保证收发组件中两个发射/接收模块紧密配合工作，不间断的发射和接收电磁波，避免单个收发组件出现下述情况：在发射单元发射电磁波后，因接收单元关闭而无法接收到回波，从而导致无法测距。

(3)合成网络控制模块

合成网络控制模块与有源相控阵中的各类收发单元分别相连，可以通过控制，组合出不同功率的毫米波发射，达到对远、中、近不同距离的测量，合成网络控制模块另一端与毫米波发射及信号处理模块连接，可以将产生的Ka波段毫米波分配给有源相控阵收发组件中的各个收发组件进行放大发射，也可以将各个组件接收到的反射回波反馈给毫米波发射及信号处理模块，对反射波进行处理。

有源相控阵收发组件所包括的各个收发单元的发射功率并非完全相同，可根据实际情况，选择具有一定发射功率能力的收发单元。如图3所示，为有源相控阵收发组件的结构示意图，在图3中，共有30个发射/接收模块，发射/接收模块可简记为R/T模块。其中1(a)、1(b)到5(a)、5(b)为10个100WR/T模块，6(a)、6(b)到10(a)、10(b)为10个200WR/T模块，11(a)、11(b)到15(a)、15(b)为10个500WR/T模块。其中(a)、(b)标注的为一组收发单元，共15组，每一个收发单元由两个相同种类的R/T模块组成，因此，在合同网络控制模块的控制下，可以组成具有不同发射、接收功率能力的有源相控阵收发组件，且15组中的(a)、(b)交互发射、接收电磁波，交互周期正好为每个R/T模块的收发间隔。

由此可见，本发明中，在合成网络控制模块的控制下，可组合得到不同发射功率的毫米波，实现对远、中、近不同距离的测量，具有适用范围广的优点；此外，该有源相控阵收发组件具有多个收发单元，通过控制发射功率，能精确的接收微弱的回波，适用于稳定的长距离监控。

毫米波测距子系统的工作过程为：

S1，当需要搜索目标区域时，控制主机同时向毫米波发射及信号处理模块和电机驱动系统发送启动信号，同时，控制主机向毫米波发射及信号处理模块发送第一控制参数，向电机驱动系统发送第二控制参数；

其中，第一控制参数为毫米波发射及信号处理模块发射毫米波的发射频率值；所述第二控制参数为电机驱动系统的初始转速值；

S2，所述电机驱动系统根据所述第二控制参数控制有源相控阵收发组件旋转；

所述毫米波发射及信号处理模块根据所述第一控制参数产生毫米波，并将产生的所述毫米波发送到合成网络控制模块；

例如，毫米波发射及信号处理模块发射频率为34.7GHz的Ka波段的毫米波。

S3，所述合成网络控制模块根据测距需要，计算出发射波的功率值，设该功率值为X；然后，基于功率X值确定需选取的收发单元个数，设为m；其中，m≤n；

然后，从n个收发单元中选取m个收发单元，该m个收发单元的发射功率和即为m，m个收发单元组成功率值为X的合成网络；

然后，合成网络控制模块将接收到的毫米波复用给合成网络中的m个收发单元，m个收发单元分别对毫米波进行功率放大处理，然后在空间叠加合成，即得到功率值为X的发射波，然后，向外发射该发射波；

仍以图3为例，如果需要得到1000瓦发射功率的电磁波，则可以选取1个500WR/T模块、2个200WR/T模块和1个100WR/T模块；则此种情况，X＝1000，m＝4。然后，所选取的4个R/T模块分别对毫米波进行功率放大处理，经空间叠加合成，即得到功率值为1000瓦的发射波。

S4，所发射的发射波遇物体后形成反射回波，所述反射回波通过有源相控阵收发组件被所述合成网络控制模块接收；

所述合成网络控制模块将接收到的反射回波传输给所述毫米波发射及信号处理模块；

S5，所述毫米波发射及信号处理模块对接收到的反射回波进行信号处理，得到本次探测到的检测目标的距离值；

S6，所述毫米波发射及信号处理模块将所述距离值显示到显示模块。

电机驱动系统与有源相控阵收发组件相连，采用DIP控制，可以使电机带动有源相控阵收发组件360°高速稳定旋转，且可以手动和程序双重控制。结构特征和工作过程为：

如图4所示，为电机驱动系统的结构原理图，电机驱动系统为高精度电机驱动系统，为一种双闭环反馈控制系统，包括：电机、电流检测模块、转速检测模块、滞环电流控制器、三相整流电路、功率放大电路和DSP控制模块；其中，电机可选用PMSM电机；所述三相整流电路的输出端与所述功率放大电路的第一输入端连接，所述功率放大电路的输出端与所述电机的输入端连接；

所述转速检测模块的输入端与所述电机连接，所述转速检测模块的输出端与所述DSP控制模块的输入端连接，所述DSP控制模块的输出端连接到所述滞环电流控制器的第一输入端；

所述电流检测模块的输入端与所述电机连接，所述电流检测模块的输出端连接到所述滞环电流控制器的第二输入端；

所述滞环电流控制器的输出端反馈连接到所述功率放大电路的第二输入端。

电机驱动系统均采用以下方法，实现对电机的稳态旋转控制：

S2.1，三相整流电路将整流后的电流传输给功率放大电路，功率放大电路将功率放大后传输给电机，进而驱动电机转动；在电机转动过程中，转速检测模块检测电机的当前转速信息，并将检测到的当前转速信息传输给DSP控制模块；同时，电流检测模块检测电机的当前电流信号，并将检测到的当前电流信号传输给滞环电流控制器；

S2.2，DSP控制模块对接收到的当前转速信息进行信号处理，将其转化为电流信号，并将转化后的电流信号传输给滞环电流控制器；

S2.3，所述滞环电流控制器比对来自所述DSP控制模块的转化后的电流信号以及来自所述电流检测模块的当前电流信号，得到用于控制电机稳态旋转的调控指令，并将该调控指令作用于功率放大电路，改变功率放大电路的功率放大倍数，进而调整电机的供电电源，使电机稳态旋转，由此实现对电机的双闭环反馈控制。

以应用图3的毫米波测距机系统为例，下面介绍一种具体实施例：

毫米波发射及信号处理模块产生峰值功率为2W、频率为34.7GHz的毫米波，所发射的毫米波经合成网络控制模块复用给有源相控阵收发组件的15组收发单元，每个收发单元经过程控开关控制模块选择一个收发组件，将毫米波功率放大成100W、200W或500W，即组合功率范围为100W～4000W；然后，发射波遇到物体时发生反射，反射回波再由天线接收，经过各收发单元、合成网络控制模块后回传给毫米波发射及信号处理模块；毫米波发射及信号处理模块对反射回波进行计算处理，得到测量距离值，最后将测量距离传输给显示模块显示测量距离，本系统的最大测量距离为30公里。

实际应用中，参考图2，毫米波发射及信号处理模块、有源相控阵收发组件、合成网络控制模块、电源模块集成到一个机箱，图2的标号2为控制有源相控阵收发组件进行稳定旋转的控制主机，标号3为电机驱动系统，最终组装为图2所示尺寸为700mm*500mm*200mm，总质量为40kg的一体机。

综上所述，本发明提供的基于有源相控阵收发组件的毫米波测距机系统及方法，可以在工作环境经常变动、系统载体经常处于运动等不稳定状态下，高精度、快速、远距离测距，具体优点如下：

(1)有源相控阵收发组件中的多种收发单元通过合成网络控制模块的控制，可以合成具有发射不同功率毫米波能力的组件，从而可以实现远、中、近不同距离的测量的需求；

(2)有源相控阵收发组件中每种收发组件中的两个R/T模块通过程控开关控制模块进行选择控制的工作方式，可以避免难以接收到反射回波的情况，提高测量精度；

(3)合成网络控制模块可以将毫米波发射及信号处理模块发射的小功率毫米波复用给有源相控阵收发组件进行放大发射，同时还可以将天线接收到的反射回波集中传输给毫米波发射及信号处理模块，有源相控阵收发组件具有较大的发射功率，且能精确接收微弱的反射回波，使该毫米波测距机可以很稳定的测量几十公里的距离，不受外界环境影响。

另外毫米波发射及信号处理模块可以处理微弱的反射回波，提高测量精度。

(4)高精度电机驱动系统可以对电机进行双闭环反馈控制，进而实现高精度、高速控制摆镜和有源相控阵收发组件旋转，搜索检控目标。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于有源相控阵收发组件的毫米波测距机系统，其特征在于，包括：毫米波发射及信号处理模块、合成网络控制模块、有源相控阵收发组件、电机驱动系统、显示模块和控制主机；所述毫米波发射及信号处理模块与所述合成网络控制模块双向通信连接，所述合成网络控制模块与所述有源相控阵收发组件双向通信连接，所述毫米波发射及信号处理模块的输出端与所述显示模块连接；另外，所述控制主机的一端与所述毫米波发射及信号处理模块双向通信连接，所述控制主机的另一端与所述电机驱动系统双向通信连接，所述电机驱动系统的输出端与所述有源相控阵收发组件连接；

其中，所述有源相控阵收发组件包括n个收发单元，分别记为：收发单元1、收发单元2…收发单元n；其中，n为自然数；

对于任意的收发单元i，i∈(1，2…n)，均包括：天线i、收发组件i和程控开关控制模块i；其中，收发组件i包括第i-1发射/接收模块和第i-2发射/接收模块；程控开关控制模块i的第一端通过第i-1发射/接收模块与天线i进行双向通信连接，程控开关控制模块i的第二端通过第i-2发射/接收模块与天线i进行双向通信连接，程控开关控制模块i的第三端与合成网络控制模块双向通信连接；

其中，所述有源相控阵收发组件所包括的各个收发单元具有不同的发射功率。

2.根据权利要求1所述的基于有源相控阵收发组件的毫米波测距机系统，其特征在于，所述电机驱动系统包括：电机、电流检测模块、转速检测模块、滞环电流控制器、三相整流电路、功率放大电路和DSP控制模块；

所述三相整流电路的输出端与所述功率放大电路的第一输入端连接，所述功率放大电路的输出端与所述电机的输入端连接；

所述转速检测模块的输入端与所述电机连接，所述转速检测模块的输出端与所述DSP控制模块的输入端连接，所述DSP控制模块的输出端连接到所述滞环电流控制器的第一输入端；

所述电流检测模块的输入端与所述电机连接，所述电流检测模块的输出端连接到所述滞环电流控制器的第二输入端；

所述滞环电流控制器的输出端反馈连接到所述功率放大电路的第二输入端。

3.根据权利要求1-2任一项所述的基于有源相控阵收发组件的毫米波测距机系统，其特征在于，还包括电源模块；所述电源模块分别为所述毫米波发射及信号处理模块、所述合成网络控制模块、所述有源相控阵收发组件、所述电机驱动系统、所述显示模块和所述控制主机供电。

4.一种基于有源相控阵收发组件的毫米波测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，当需要搜索目标区域时，控制主机同时向毫米波发射及信号处理模块和电机驱动系统发送启动信号，同时，控制主机向毫米波发射及信号处理模块发送第一控制参数，向电机驱动系统发送第二控制参数；

S2，所述电机驱动系统根据所述第二控制参数控制有源相控阵收发组件旋转，进而实现对电机的稳态旋转控制；

所述毫米波发射及信号处理模块根据所述第一控制参数产生毫米波，并将产生的所述毫米波发送到合成网络控制模块；

S3，所述合成网络控制模块根据测距需要，计算出发射波的功率值，设该功率值为X；然后，基于功率X值确定需选取的收发单元个数，设为m；其中，m≤n；

然后，从n个收发单元中选取m个收发单元，该m个收发单元的发射功率和即为X，m个收发单元组成功率值为X的合成网络；

然后，合成网络控制模块将接收到的毫米波复用给合成网络中的m个收发单元，m个收发单元分别对毫米波进行功率放大处理，然后在空间叠加合成，即得到功率值为X的发射波，然后，向外发射该发射波；

S4，所发射的发射波遇物体后形成反射回波，所述反射回波通过有源相控阵收发组件被所述合成网络控制模块接收；

所述合成网络控制模块将接收到的反射回波传输给所述毫米波发射及信号处理模块；

S5，所述毫米波发射及信号处理模块对接收到的反射回波进行信号处理，得到本次探测到的检测目标的距离值；

S6，所述毫米波发射及信号处理模块将所述距离值显示到显示模块。

5.根据权利要求4所述的基于有源相控阵收发组件的毫米波测距方法，其特征在于，所述第一控制参数为毫米波发射及信号处理模块发射毫米波的发射频率值；所述第二控制参数为电机驱动系统的初始转速值。

6.根据权利要求4所述的基于有源相控阵收发组件的毫米波测距方法，其特征在于，所述第一控制参数为毫米波发射及信号处理模块发射毫米波的发射频率值；所述第二控制参数为电机驱动系统的初始转速值。

7.根据权利要求4所述的基于有源相控阵收发组件的毫米波测距方法，其特征在于，S3中，对于m个收发单元所组成的合成网络，m个收发单元中的任意一个收发单元i，包括：天线i、收发组件i和程控开关控制模块i，其中，收发组件i包括第i-1发射/接收模块和第i-2发射/接收模块；

采用以下工作模式：

在程控开关控制模块i的控制下，控制第i-1发射/接收模块为发射状态，记为发射单元，控制第i-2发射/接收模块为接收状态，记为接收单元；

则：程控开关控制模块i以发射单元和接收单元的转换周期为开关闭合时间周期，进而对发射单元和接收单元进行切换选择；其中，发射单元和接收单元的转换周期T1是指：当前时刻，发射单元为工作状态，向外发射电磁波，接收单元为非工作状态，不接收电磁波；经过周期时间T1后，发射单元非工作状态，不向外发射电磁波，接收单元为工作状态，接收电磁波；

切换选择过程为：

当前时刻，切换到发射单元为通状态，接收单元为断状态；经过周期T1后，切换到发射单元为断状态，接收单元为通状态。

8.根据权利要求4所述的基于有源相控阵收发组件的毫米波测距方法，其特征在于，S2中，所述电机驱动系统采用以下方法实现对电机的稳态旋转控制：

S2.1，三相整流电路将整流后的电流传输给功率放大电路，功率放大电路将功率放大后传输给电机，进而驱动电机转动；在电机转动过程中，转速检测模块检测电机的当前转速信息，并将检测到的当前转速信息传输给DSP控制模块；同时，电流检测模块检测电机的当前电流信号，并将检测到的当前电流信号传输给滞环电流控制器；

S2.2，DSP控制模块对接收到的当前转速信息进行信号处理，将其转化为电流信号，并将转化后的电流信号传输给滞环电流控制器；

S2.3，所述滞环电流控制器比对来自所述DSP控制模块的转化后的电流信号以及来自所述电流检测模块的当前电流信号，得到用于控制电机稳态旋转的调控指令，并将该调控指令作用于功率放大电路，改变功率放大电路的功率放大倍数，进而调整电机的供电电源，使电机稳态旋转，由此实现对电机的双闭环反馈控制。