CN208672799U - 一种穿墙探测雷达装置及穿墙雷达系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的穿墙探测雷达装置，包括测距模块、无线网络模块、信号发射模块、信号接收模块、时间同步模块及信号处理模块，能够在保证便携的同时，在极大程度上提高所述穿墙雷达系统的方位分辨力，本实用新型还提供穿墙雷达系统，在使用多台便携的穿墙探测雷达装置可以实现较高的方位分辨率，提高了探测效果。

Description

一种穿墙探测雷达装置及穿墙雷达系统

技术领域

本实用新型涉及一种穿墙雷达领域，尤其涉及一种穿墙探测雷达装置及穿墙雷达系统。

背景技术

一般的光电设备，诸如可见光、红外和微光夜视设备都可以用来探测人员的位置。但这些设备不能探测隐藏在混凝土墙、金属门等遮蔽物后面人的位置。在城市巷战和反恐、防暴等特殊作战行动中，能否洞察先机，有效探测房间内或墙壁后的敌方目标位置等信息将对作战行动结局产生较大影响。受城市巷战和反恐、防暴等作战需求的强烈牵引，现代隔墙探人技术获得了飞速发展。

穿墙雷达是拓展人类视野的一大利器，是一种对非透明介质后进行探测的典型系统，在军事，反恐，灾难救援等方面有其独特的优势及应用前景。

军事：城区巷战中探测隐藏在建筑物内的敌军，在野战中，探测障碍物后有无敌军，对战场救护其辅助作用，特别实在伊拉克战争之后，各国越来越多清楚的认识到城区巷战已成为未来的一种重要形式，如何在城区巷战中提高作战人员对周边环境(建筑物、堡垒和地下掩体等)的态势感知、侦查与探测的能力已成为各国军队的迫切需要。

反恐：反恐人员利用穿墙雷达对建筑物内的恐怖分子和人质进行探测、定位、跟踪和状态分析。随着反恐斗争的不断深入，能否有效地对隐藏在建筑物内的恐怖分子和人质进行精确定位将很大程度上决定了人质营救以及反恐的成功率。

警戒：对未经许可入侵人员的探测，事先报警，可以有效防止重要物品丢失。

救灾：灾害废墟人员的搜索与救援，通过对废墟进行生命的探测与生命迹象的定位等可以省去很多不必要的挖掘，为受灾者赢得更多的时间和抢救机会。

因此，穿墙雷达相关技术的研究无论在军事还是民事领域都具有重要的现实意思。但目前穿墙雷达的便携性和方位分辨力存在很大的矛盾，不能同时兼顾两者。便携性好的穿墙雷达，方位分辨力不够，而方位分辨力够的穿墙雷达，其便携性又不佳。

实用新型内容

针对现有技术中便携性和方位分辨力不能兼顾的矛盾，本实用新型提出了一种穿墙探测雷达装置及穿墙雷达系统，能够在保证便携的同时，在极大程度上提高所述穿墙雷达系统的方位分辨力。

第一方面，本实用新型提供一种穿墙探测雷达装置，包括：

测距模块，用于测量穿墙探测雷达装置本体与相邻穿墙探测雷达装置之间距离；

无线网络模块，用于在与相邻穿墙探测雷达装置组网进行传输数据；

信号发射模块，用于向目标物体所在方向发射超宽带电磁波信号；

信号接收模块，用于接收所述超宽带电磁波信号经由所述目标物体反射产生的回波信号，并将所述回波信号通过所述无线网络模块向所述信号发射模块发射；

时间同步模块，用于在所述信号发射模块发射所述超宽带电磁波信号时向相邻穿墙探测雷达装置发送时间同步信号；

信号处理模块，用于根据回波信号和所述时间同步信号确定所述目标物体的方位，所述信号处理模块分别与所述测距模块、所述无线网络模块、所述信号发射模块、所述信号接收模块以及所述时间同步模块电性连接。

在可选的实施方案中，所述信号发射模块还用于将所述回波信号进行处理得到回波数据；

所述信号处理模块包括：

回波检测子模块，用于从筛选出回波数据中属于所述目标物体的数据；以及信号解算子模块，用于解算所述属于所述目标物体的数据得出待测所述目标物体的方位。

在可选的实施方案中，还包括显示模块，用于将所述信号处理模块处理得到的所述目标物体的方位进行展示。

在可选的实施方案中，所述测距模块为激光测距模块或超声波测距模块。

在可选的实施方案中，所述无线网络模块采用Wi-Fi模块、Zigbee模块或蓝牙模块。

第二方面，本实用还提供一种穿墙雷达系统，包括至少一个如上述的穿墙探测雷达装置。

在可选的实施方案中，包括两组所述穿墙探测雷达装置。

在可选的实施方案中，还包括：同步信号线，用于分别与所述两组所述穿墙探测雷达装置的时间同步模块电信连接，并进行时间同步信号传输。

在可选的实施方案中，两组所述穿墙探测雷达装置之间的直线距离为3米。

本实用新型提供的穿墙探测雷达装置，包括测距模块、无线网络模块、信号发射模块、信号接收模块、时间同步模块及信号处理模块，能够在保证便携的同时，在极大程度上提高所述穿墙雷达系统的方位分辨力，本实用新型还提供穿墙雷达系统，在使用多台便携的穿墙探测雷达装置可以实现较高的方位分辨率，提高了探测效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型，下面将对具体实施方式作简单地介绍。

图1示意性提出了本实用新型实施例中提供的穿墙探测雷达装置的结构框图；

图2示意性提出了本实用新型实施例中提供的穿墙雷达系统的摆放示意图；

图3示意性提出了本实用新型实施例中提供的穿墙雷达系统的使用方法流程图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明，但本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参考图1，本实用新型提供一种穿墙探测雷达装置，包括：

测距模块，用于测量穿墙探测雷达装置本体与相邻穿墙探测雷达装置之间距离，测距模块用于精确测量出两个相邻穿墙探测雷达装置之间的距离作为参数提供给信号处理模块使用，这里的测距模块可以采用激光测距模块或者超声波测距模块，对此不做限定；

无线网络模块，用于在与相邻穿墙探测雷达装置组网进行传输数据，穿墙探测雷达装置开启后，开启无线网络模块，通过无线网络模块进行无线局域网的组网，实现穿墙探测雷达装置之间的信息传输，这里无线网络模块可以采用Wi-Fi 模块、Zigbee模块或蓝牙模块，本领域普通技术人员可以灵活选择，对此不做限定；

信号发射模块，用于向目标物体所在方向发射超宽带电磁波信号，超宽带电磁波信号照射在目标物体后会进行反射形成回波信号，穿墙探测雷达装置既可以作为发射雷达也可以作为接收雷达使用，当作为发射雷达使用时候，其他的穿墙探测雷达装置作为接收雷达使用，即一发多收的方式，；

信号接收模块，用于接收所述超宽带电磁波信号经由所述目标物体反射产生的回波信号，并将所述回波信号通过所述无线网络模块向所述信号发射模块发射，信号发射模块将接收到的回波信号利用信号处理算法检测出目标中的回波数据，从回波数据中匹配出目标物体的数据，信号处理模块通过三圆定位的方法计算出目标物体的方位；

时间同步模块，用于在所述信号发射模块发射所述超宽带电磁波信号时向相邻穿墙探测雷达装置发送时间同步信号，发射雷达开始辐射超宽带脉冲信号，同时发送一个触发信号给接收机，通知接收机同步采集雷达回波；发射雷达发送的触发信号会通过两雷达之间的信号线同步发送给接收雷达，因为信号线是固定长度的，接收雷达在计算回波中目标距离时，可根据信号线长度予以抵消，从而实现收发同步；

信号处理模块，用于根据回波信号和所述时间同步信号确定所述目标物体的方位，所述信号处理模块分别与所述测距模块、所述无线网络模块、所述信号发射模块、所述信号接收模块以及所述时间同步模块电性连接。

在可选的实施方案中，所述信号发射模块还用于将所述回波信号进行处理得到回波数据；

所述信号处理模块包括：

回波检测子模块，用于从筛选出回波数据中属于所述目标物体的数据；以及信号解算子模块，用于解算所述属于所述目标物体的数据得出待测所述目标物体的方位。

为了方便对目标物体方位探测结果的直观展示，穿墙探测雷达装置还包括显示模块，用于将所述信号处理模块处理得到的所述目标物体的方位进行展示，显示模块可以采用液晶显示屏，展示的方式可以采用模拟图形的方式，或者采用方位角度的方式，可以灵活选择，对此不做限定。

本实用新型提供的穿墙探测雷达装置，包括测距模块、无线网络模块、信号发射模块、信号接收模块、时间同步模块及信号处理模块，能够在保证便携的同时，在极大程度上提高所述穿墙雷达系统的方位分辨力，在使用多台便携的穿墙探测雷达装置可以实现较高的方位分辨率，提高了探测效果。

相应地，结合图2所示，本实用还提供一种穿墙雷达系统，包括至少一个如上述的穿墙探测雷达装置。

本实施例中，穿墙雷达系统包括两组穿墙探测雷达装置，分别为第一穿墙探测雷达装置1和第二穿墙探测雷达装置2，当然还可以采用3组或3组以上穿墙探测雷达装置，穿墙探测雷达装置使用个数越多则分辨率越高，在实际应用时候根据需要灵活选择，对此不做限定。

穿墙雷达系统还包括：同步信号线3，用于分别与所述两组所述穿墙探测雷达装置1和2的时间同步模块电信连接，并进行时间同步信号传输，同步信号线 3的长度是固定的，接收雷达在计算回波中目标距离时，可根据同步信号线长度予以抵消，从而实现收发同步。

在可选的实施方案中，两组穿墙探测雷达装置之间的直线距离为3米。

具体地，结合图3所示，结合应用场景对本方案提供的穿墙雷达系统加以介绍：

步骤S101：间隔一定距离布置穿墙探测雷达装置。

具体地，间隔布置两台穿墙探测雷达装置，分别为第一穿墙探测雷达装置和第二穿墙探测雷达装置，穿墙探测雷达装置开机，选择第一穿墙探测雷达装置作为发射雷达，第二穿墙探测雷达装置为接收雷达。

步骤S102：测量相邻穿墙探测雷达装置之间的距离。

具体地，穿墙探测雷达装置的相邻距离设置为3米，使用测距模块测出穿墙探测雷达装置之间的精确距离，并作为参数输入发射雷达。

步骤S103：组建无线局域网。

具体地，将穿墙探测雷达装置的无线网络模块开启，组建无线局域网。

步骤S104：同步穿墙探测雷达装置间雷达信号接收。

具体地，使用固定长度的同步信号线连接第一穿墙探测雷达装置和第二穿墙探测雷达装置，并将穿墙探测雷达装置切换至工作状态，发射雷达辐射超宽带脉冲信号，同时通过同步信号线发送一个触发信号给接收雷达，通知接收雷达同步采集雷达回波信号，因为同步信号线是固定长度的，接收雷达在计算回波信号中目标距离时，可根据同步信号线长度予以抵消，从而实现收发同步。

步骤S105：检测出目标的回波信号。

具体地，第一穿墙探测雷达装置和第二穿墙探测雷达装置分别采集到回波信号，信号处理模块通过信号处理算法对第一穿墙探测雷达装置的回波信号处理检测出目标物体的第一回波数据。

步骤S106：发送第二穿墙探测雷达装置采集的回波信号。

具体地，第二穿墙探测雷达装置即接收雷达将采集到的回波信号通过无线网络模块发送给第一穿墙探测雷达装置即发射雷达，第一穿墙探测雷达装置的信号处理模块对该回波信号进行处理得到第二回波数据。

步骤S107：解算目标物体相关方位信息。

具体地，发射雷达将两台穿墙探测雷达装置得到的第一回波数据和第二回波数据进行配对，区分出属于同一个目标物体的回波数据，利用自身的信号处理模块通过三圆定位的方法计算出目标物体的方位。

步骤S108：利用显示模块将目标物体的方位进行展示。

本实用新型提供的穿墙雷达系统，能够在保证便携的同时，在极大程度上提高所述穿墙雷达系统的方位分辨力，在使用多台便携的穿墙探测雷达装置可以实现较高的方位分辨率，提高了探测效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术方面的内容。

Claims (10)

1.一种穿墙探测雷达装置，其特征在于，包括：

测距模块，用于测量穿墙探测雷达装置本体与相邻穿墙探测雷达装置之间距离；

无线网络模块，用于在与相邻穿墙探测雷达装置组网进行传输数据；

信号发射模块，用于向目标物体所在方向发射超宽带电磁波信号；

信号接收模块，用于接收所述超宽带电磁波信号经由所述目标物体反射产生的回波信号，并将所述回波信号通过所述无线网络模块向所述信号发射模块发射；

时间同步模块，用于在所述信号发射模块发射所述超宽带电磁波信号时向相邻穿墙探测雷达装置发送时间同步信号；

信号处理模块，用于根据回波信号和所述时间同步信号确定所述目标物体的方位，所述信号处理模块分别与所述测距模块、所述无线网络模块、所述信号发射模块、所述信号接收模块以及所述时间同步模块电性连接。

2.根据权利要求1所述的穿墙探测雷达装置，其特征在于，所述信号发射模块还用于将所述回波信号进行处理得到回波数据。

3.根据权利要求1所述的穿墙探测雷达装置，其特征在于，所述信号处理模块包括：

回波检测子模块，用于从筛选出回波数据中属于所述目标物体的数据；

以及

信号解算子模块，用于解算所述属于所述目标物体的数据得出待测所述目标物体的方位。

4.根据权利要求1所述的穿墙探测雷达装置，其特征在于，还包括显示模块，用于将所述信号处理模块处理得到的所述目标物体的方位进行展示。

5.根据权利要求1所述的穿墙探测雷达装置，其特征在于，所述测距模块为激光测距模块或超声波测距模块。

6.根据权利要求1所述的穿墙探测雷达装置，其特征在于，所述无线网络模块采用Wi-Fi模块、Zigbee模块或蓝牙模块。

7.一种穿墙雷达系统，其特征在于，包括至少一个如权利要求1至5中任一项所述的穿墙探测雷达装置。

8.根据权利要求7所述的穿墙雷达系统，其特征在于，包括两组所述穿墙探测雷达装置。

9.根据权利要求7所述的穿墙雷达系统，其特征在于，还包括：

同步信号线，用于分别与两组所述穿墙探测雷达装置的时间同步模块电信连接，并进行时间同步信号传输。

10.根据权利要求7所述的穿墙雷达系统，其特征在于，两组所述穿墙探测雷达装置之间的直线距离为3米。