CN108427103A - 一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及雷达测量领域，提供了一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器，包括用于增强雷达波后向散射能力的金属板组件、用于调整所述金属板组件空间位置的调整装置、以及供所述调整装置安设的底座，所述调整装置包括可转动地安设于所述底座上的底板，所述金属板组件可转动安装在所述底板上，且所述金属板组件的转动轴线与所述底板的转动轴线垂直。本发明通过底板和金属板组件的可转动，且由于金属板组件的转动轴线与底板的转动轴线垂直，因此可以实现金属板组件的角度可调，增强了角反射器雷达波后向散射的能力和敏感性。

Description

一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器

技术领域

本发明涉及雷达测量领域，具体为一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器。

背景技术

目前，形变监测技术种类主要分为三大类：一是以水准仪、经纬仪、全站仪以及GPS为主的传统观测技术；二是以GPS、星载雷达干涉测量为代表的空间对地观测技术；三是以地基激光雷达(TLS)和地基雷达干涉测量(GB-SAR)为主的地面监测技术。早期，通常采用第一类技术对选定点进行不同时间坐标观测，计算其形变量。此类方式精度高，但是仅能观测一定数量点的形变位移，对于整个研究区域难以全面获取。此外，许多形变区域人员难以达到。后来，随着星载平台和传感器的快速发展，星载雷达变形监测应用非常广泛，主要监测大范围区域的高程形变，但是其存在重访周期长、空间分辨率低、入射角单一等问题，不适合于小区域的高时空分辨率精细监测。

相比较而言，地面监测技术具有灵活的设站和观测角度、非常高的时空分辨率、全方位观测等特点，更加适合于局部区域的形变精细化监测。地基InSAR技术是近年来发展起来的一种微变形远程监测技术，它采用一种基于微波干涉技术的创新雷达，集成了步进频率连续波或调频连续波、合成孔径雷达技术和干涉测量等多种先进的技术，具有高精度、高空间分辨率、高采样频率和多角度观测等突出的技术优势，可对目标区域进行长时间连续观测，其理论形变监测精度可以达到0.1mm。地基InSAR技术作为一种全新的监测手段，可实时获取监测地表变形情况，并进行灾害预警。该技术在国外已经相当成熟，广泛应用于人工边坡、滑坡、冰川、地表沉降、火山等变形监测。

在实际应用中，为了便于识别目标和增强其散射强度，往往在目标区域布设角反射器，这些角反射器结构简单，定向困难，一旦安装很难卸载，重复利用率低下，而且市场上大多数角反射器属于固定式的，不能定量位移和旋转，不利于地基InSAR技术的定量研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器，包括用于增强雷达波后向散射能力的金属板组件、用于调整所述金属板组件空间位置的调整装置、以及供所述调整装置安设的底座，所述调整装置包括可转动地安设于所述底座上的底板，所述金属板组件可转动安装在所述底板上，且所述金属板组件的转动轴线与所述底板的转动轴线垂直。

进一步，还包括设于所述底板上的连接杆、可转动地安设于所述底座上的第一转动轴以及可转动地安装在所述连接杆上的第二转动轴，所述第一转动轴与所述第二转动轴垂直；所述底板通过所述第一转动轴安装在所述底座上，所述金属板组件通过旋转杆安装在所述第二转动轴上。

进一步，所述第一转动轴竖直设置，所述第二转动轴水平设置。

进一步，所述底座安装有用于套住所述第一转动轴的固定套，所述第一转动轴与所述固定套同轴设置，且所述第一转动轴的外侧壁与所述固定套的内侧壁滑动接触。

进一步，所述固定套上安设有可限制所述第一转动轴与所述固定套之间滑动的第三限位件。

进一步，所述第一转动轴上安装有可限制所述第一转动轴转动的第一限位件。

进一步，所述第二转动轴上安装有可限制所述第二转动轴转动的第二限位件。

进一步，所述底板具有水平设置的滑槽，所述调整装置还包括用于带动所述金属板组件于所述滑槽内滑动的滑块。

进一步，还包括用于发送控制所述金属板组件如何调整空间位置的指令的通讯模块，所述底座安装有用于接收所述通讯模块发送来的指令的执行模块以及用于控制所述调整装置工作的控制模块，所述执行模块与所述控制模块电连接。

进一步，所述金属板组件包括一个底面三角形金属板和两个侧面三角形金属板，两个所述侧面三角形金属板分别与所述底面三角形金属板的两侧边呈90°连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过底板和金属板组件的可转动，且由于金属板组件的转动轴线与底板的转动轴线垂直，因此可以实现金属板组件的角度可调，增强了角反射器雷达波后向散射的能力和敏感性。

2、通过第一转动轴可以在固定套内滑动，可达到调节金属板组件高度的目的，便于寻找最佳的信号接收点。

3、通过设置水平的滑槽，然后通过可在滑槽中滑动的滑块带动金属板组件移动，实现调节金属板组件水平位置的目的，以扩大信号接收的范围。

4、通过通讯模块、执行模块以及控制模块可以便于工作人员远程操控本角反射器。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器的结构示意图；

附图标记中：1-金属板组件；2-旋转杆；3-第二限位件；4-连接杆；5-滑块；6-底板；7-限位螺栓；8-第三限位件；9-第一转动轴；10-第一限位件；11-底座；12-执行模块；13-控制模块；14-通讯模块；15-第二转动轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器，包括用于增强雷达波后向散射能力的金属板组件1、用于调整所述金属板组件1空间位置的调整装置、以及供所述调整装置安设的底座11，所述调整装置包括可转动地安设于所述底座11上的底板6，所述金属板组件1可转动安装在所述底板6上，且所述金属板组件1的转动轴线与所述底板6的转动轴线垂直。在本实施例中，金属板组件1可以通过折射增强雷达波后向散射能力，调整金属板组件1的空间位置具体为调整金属板组件1的X-Y-Z空间中的位置。当金属板组件1的转动轴线与底板6的转动轴线垂直，例如底板6的转动轴线竖直设置，金属板组件1的转动轴线水平设置，如图1所示，金属板组件1可以360°旋转，且能够俯仰摆动，从而增强回波信号，若底板6的转动轴线倾斜设置，但只要保证金属板组件1的转动轴线与之垂直，也任然可以保证金属板组件1360°的旋转和俯仰摆动。

优化上述方案，请参阅图1，本角反射器还包括设于所述底板6上的连接杆4、可转动地安设于所述底座11上的第一转动轴9以及可转动地安装在所述连接杆4上的第二转动轴15，所述第一转动轴9与所述第二转动轴15垂直；所述底板6通过所述第一转动轴9安装在所述底座11上，所述金属板组件1通过旋转杆2安装在所述第二转动轴15上。在本实施例中，第一转动轴9不仅作为转动轴，还作为支撑轴，它设于底板6和底座11之间，用于支撑底板6以及底板6之上的金属板组件1，它可以在底座11转动，以达到金属板组件1360°旋转的目的，如图1所示，旋转杆2与连接杆4的轴线方向相同，且贴合，第二转动轴15依次穿过所述连接杆4和所述旋转杆2，如此可以实现金属板组件1的俯仰角度的调节。优选的，当调整好金属板组件1的位置后，通过第一限位件10和第二限位件3来锁定当前位置。两个限位件可以采用锁紧螺母或者是卡扣。当然，在本实施例中，为了达到金属板组件1360°转动和俯仰摆动的目的，还可以采用控制程序控制机械手来实现。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述底座11安装有用于套住所述第一转动轴9的固定套，所述第一转动轴9与所述固定套同轴设置，且所述第一转动轴9的外侧壁与所述固定套的内侧壁滑动接触。第一转动轴9和固定套均竖直设置。在本实施例中，第一转动轴9能够在固定套中滑动，从而改变金属板组件1的高度位置，以便于寻找最佳的信号接收点。

进一步优化上述方案，请参阅图1，所述固定套上安设有可限制所述第一转动轴9与所述固定套之间滑动的第三限位件8。当调整高度后，通过第三限位件8锁定该状态，第三限位件8可以是锁紧螺母或者是卡扣。优选的，在底板6上设有限位螺栓7，能够防止第一转动轴9在滑动的过程中脱离固定套。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述底板6具有水平设置的滑槽，所述调整装置还包括用于带动所述金属板组件1于所述滑槽内滑动的滑块5。在本实施例中，连接杆4是固定在滑块5上的，当滑块5在滑槽中滑动时就能够带动金属板组件1在水平方向上移动，从而扩大信号接收的范围。优选的，滑槽在底板6上可以设置多个，分别朝向不同的方向，可以使金属板组件1滑动到不同的位置。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，本角反射器还包括用于发送控制所述金属板组件1如何调整空间位置的指令的通讯模块14，所述底座11安装有用于接收所述通讯模块14发送来的指令的执行模块12以及用于控制所述调整装置工作的控制模块13，所述执行模块12与所述控制模块13电连接。在本实施例中，通讯模块14、执行模块12以及控制模块13均为现有的模块。通讯模块14可以是遥控器或者是计算机，它用作将控制指令发送出去，而执行模块12用于将该指令接收，并将其反馈至控制模块13，控制模块13就能够根据指令调整金属板组件1的位置。其中，通讯模块14与执行模块12之间可以通过蓝牙、红外或者是WIFI连接传输信号，从而可以实现远程控制，减少工作人员不必要的走动，提高工作效率。控制模块13包括电源和电机，电机有四个，由这四个电机分别对应到金属板组件1的四个动作，例如采用两个电机分别驱使第一转动轴9第二转动轴15转动，以实现金属板组件1360°的旋转和俯仰调节，再采用一个电机并配合转轴驱使滑块5在滑槽中滑动，从而实现金属板组件1的位置再水平方向上的调整，再采用一个电机并配合转轴驱使第一转动轴9在固定套中滑动，以实现金属板组件1在高度方向上的调整。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述金属板组件1包括一个底面三角形金属板和两个侧面三角形金属板，两个所述侧面三角形金属板分别与所述底面三角形金属板的两侧边呈90°连接。在本实施例中，金属板组件1可以实现对电磁波的折射放大，从而增强回波信号。底面三角金属板和两个侧面三角金属板均为铝板，可以方便信号的折射。

本角反射器的各部件之间均为可拆卸连接，当到一个区域使用完毕后便于拆下带走。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器，其特征在于：包括用于增强雷达波后向散射能力的金属板组件、用于调整所述金属板组件空间位置的调整装置、以及供所述调整装置安设的底座，所述调整装置包括可转动地安设于所述底座上的底板，所述金属板组件可转动安装在所述底板上，且所述金属板组件的转动轴线与所述底板的转动轴线垂直。

2.如权利要求1所述的一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器，其特征在于：还包括设于所述底板上的连接杆、可转动地安设于所述底座上的第一转动轴以及可转动地安装在所述连接杆上的第二转动轴，所述第一转动轴与所述第二转动轴垂直；所述底板通过所述第一转动轴安装在所述底座上，所述金属板组件通过旋转杆安装在所述第二转动轴上。

3.如权利要求2所述的一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器，其特征在于：所述第一转动轴竖直设置，所述第二转动轴水平设置。

4.如权利要求2所述的一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器，其特征在于：所述底座安装有用于套住所述第一转动轴的固定套，所述第一转动轴与所述固定套同轴设置，且所述第一转动轴的外侧壁与所述固定套的内侧壁滑动接触。

5.如权利要求4所述的一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器，其特征在于：所述固定套上安设有可限制所述第一转动轴与所述固定套之间滑动的第三限位件。

6.如权利要求2所述的一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器，其特征在于：所述第一转动轴上安装有可限制所述第一转动轴转动的第一限位件。

7.如权利要求2所述的一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器，其特征在于：所述第二转动轴上安装有可限制所述第二转动轴转动的第二限位件。

8.如权利要求1所述的一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器，其特征在于：所述底板具有水平设置的滑槽，所述调整装置还包括用于带动所述金属板组件于所述滑槽内滑动的滑块。

9.如权利要求1所述的一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器，其特征在于：还包括用于发送控制所述金属板组件如何调整空间位置的指令的通讯模块，所述底座安装有用于接收所述通讯模块发送来的指令的执行模块以及用于控制所述调整装置工作的控制模块，所述执行模块与所述控制模块电连接。

10.如权利要求1所述的一种用于地基雷达回波信号标定的角反射器，其特征在于：所述金属板组件包括一个底面三角形金属板和两个侧面三角形金属板，两个所述侧面三角形金属板分别与所述底面三角形金属板的两侧边呈90°连接。