CN210243827U - 一种雷达生命探测仪的检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种雷达生命探测仪的检测系统，包括：探测场景模拟装置，移动装置，人体模拟装置，以及控制装置；探测场景模拟装置的一侧作为待测雷达生命探测仪的安置区域，另一侧作为探测区域；移动装置相对于探测场景模拟装置的另一侧设置；人体模拟装置设置在移动装置上；控制装置控制移动装置驱动人体模拟装置在探测场景模拟装置的探测区域内移动。本实用新型提供的方案能够对雷达生命探测仪的探测性能进行全面的检测，检测精度高并且通用性强。

Description

一种雷达生命探测仪的检测系统

技术领域

本实用新型涉及检测技术，具体涉及雷达生命探测仪的性能检测技术。

背景技术

在地震、滑坡、坍塌、火灾等多种灾后现场，各种废墟对抢险救援工作的开展形成了巨大阻碍。消防用雷达生命探测仪是灾害发生后幸存人员搜救的重要工具，对抢险救援工作的迅速开展起到了关键的作用。

结合生命探测仪在中国消防部队的使用情况，常见有音频、视频、红外等几种类型的生命探测仪，而雷达生命探测仪相比其它几种探测仪具有环境适应性强、效率高、性能好等优点正在被广泛采用。

雷达生命探测仪的探测性能受到穿透废墟的深浅、探测距离的远近、探测误差的大小度等因素影响。目前企业在对生产的雷达生命探测仪的探测性能描述中，基本都是探测穿透较大厚度连续介质(如实心红砖)后的真人体目标；或者是探测穿透固定厚度连续介质(如实心红砖墙体)和空气介质后一定距离点上的真人体目标。这种试验方法不能较好的模拟，救援现场各种废墟材料介质叠加后的实际情况，对穿透探测结果有较大的影响；而每次试验中真人体目标，由于个体身体条件差异，具有不同的呼吸、心跳等生命体征信号，在试验过程中对探测结果通用性也有较大的影响。

再者，现有大多企业标准中还突出探测距离远、探测角度大等技术参数。而在对应的试验方法中，由于被测人体目标厚度、宽度差异，以及没有准确的测量基准点，从而导致在距离和角度上存在一定的测量误差；而现用测试方法有可能由于设备灵敏度高，捕捉到一些干扰信号判定有人，或者由于灵敏度低，没有捕捉到有效的信号判定没有人，存在着探测的误报现象。

由此可见提供一种检测精度高，检测全面且通用的雷达生命探测仪性能检测方案是本领域亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有雷达生命探测仪性能检测方案所存在的问题，需要一种新的雷达生命探测仪性能检测方案。

为此，本实用新型的目的在于提供一种雷达生命探测仪的检测系统，由此可对雷达生命探测仪的性能进行精确且全面的检测。

为了达到上述目的，本实用新型提供的雷达生命探测仪的检测系统，包括：

探测场景模拟装置，所述探测场景模拟装置的一侧作为待测雷达生命探测仪的安置区域，另一侧作为探测区域；

移动装置，所述移动装置相对于探测场景模拟装置的另一侧设置；

人体模拟装置，所述人体模拟装置设置在移动装置上；

控制装置，所述控制装置控制移动装置驱动人体模拟装置在探测场景模拟装置的探测区域内移动。

进一步的，所述探测场景模拟装置包括旋转底盘，以及设置在旋转底盘上的多层不连续介质层，所述多层不连续介质层之间的排序可随机互换。

进一步的，所述多层不连续介质层至少包括三层不同材质的介质层。

进一步的，所述移动装置为轨道移动装置，包括第一直线轨道，第一移动盘平台，第二直线轨道，第二移动平台，以及升降平台，所述第一直线轨道相对于探测场景模拟装置安置在探测区域内，所述第一移动盘平台可移动的安置在第一直线轨道上，所述第二直线轨道安置在第一移动盘平台上，并与第一直线轨道垂直，所述第二移动平台可移动的安置在第二直线轨道上，所述升降平台安置在第二移动平台上。

进一步的，所述移动装置包括轮式移动移动机构和摄像头，所述轮式移动移动机构受控于控制装置带动人体模拟装置在探测区域内自由移动，所述摄像头设置在探测区域的上部，受控于控制装置。

进一步的，所述人体模拟装置由可模拟人体生命特征信息的信标仪构成。

本实用新型提供的方案能够对雷达生命探测仪的探测性能进行全面的检测，检测精度高并且通用性强。另外，本实用新型提供的方案易于实现，实用性强。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型实例中雷达生命探测仪的检测系统的结构示意图；

图2为本实例进行雷达生命探测仪探测距离范围检测的示意图；

图3为本实例进行雷达生命探测仪探测张角范围检测的示意图；

图4为本实例进行雷达生命探测仪探测距离误差检测的示意图；

图5为本实例进行雷达生命探测仪定位角度误差检测的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实例根据地震多发地区常见建筑材料，结合生命探测雷达的波长，选用红砖、预制板、泡沫、木板、石膏板、塑料等材料并规定其厚度、高度和宽度，搭建多层不连续介质墙层，且各介质层之间可以随机组合以及排列顺序可随机互换。由此基于多层不连续介质墙层来模拟实际情况和固定的材质，并配合变换组合方法来构成建雷达生命探测仪的探测场景，由此实现对雷达生命探测仪探测性能的全面测试。

参见图1，其所示为本实例中基于上述原理构成的雷达生命探测仪的检测系统的结构示意图。

由图可知，本雷达生命探测仪性能检测系统100主要由探测场景模拟装置110、轨道移动装置120、人体模拟装置130以及控制装置(未示出)相互配合构成。

本系统中的探测场景模拟装置110用于模拟探测场景。其主要由旋转底盘111，以及设置在旋转底盘上的多层不连续介质层112相互配构成，并且多层不连续介质层中各层之间的排序可随机互换。

由于雷达探测张角一般在左右各60°，共计120°的范围，本实例采用转动的旋转底盘111来底座，以承载多层不连续介质层112。

该旋转底盘111上设置有一安置轨道113，以用于活动安置多层不连续介质层112，并且使得多层不连续介质层112之间可随机组合并且可随机互换排列顺序，提高模拟效果。

对于该旋转底盘111的具体结构形式可根据需求而定，对于底盘的转动，可由人工方式来驱动或由驱动部件自动驱动。

如图2所示，对于多层不连续介质层112，本实例优选三层不同材质的介质层构成，包括第一介质层112a，第二介质层112b，第三介质层112c。这三层探测介质层都采用相同尺寸的方体结构，优选外形尺寸(长宽高)为2m×2m×0.3m的方体结构。

同时，第一介质层112a介质1由砌墙砖和砂浆砌筑而成，第二介质层112b由预制板和砂浆砌筑而成，第三介质层112c由松木板拼接而成。

在具体实现时：

a)砌墙砖应符合GB 5101的要求；

b)预制板应符合GB/T 14040的要求；

c)松木板的含水率应为10％～14％；

d)砂浆及砌筑体工程应符合GB 50203的要求。

由此构成的三层不连续介质层112能够很好的模拟出雷达生命探测仪的工作环境。

如此结构的三层不连续介质层112中每层介质层的底部设置有与旋转底盘111上安置轨道113相配合的滑轮，由此可实现这三层不连续介质层112中的每层介质层都可移动的安置在旋转底盘111上，从而实现这三层不连续介质层112之间可随机组合，并且还能够随机互换排列顺序。

优选的可将实际环境中最为常见的由砌墙砖和砂浆砌筑而成的第一介质层112a固定在旋转底盘111的中央，同时在第二介质层112b和第三介质层112c底部设置与旋转底盘111上安置轨道113相配合的滑轮，这样第二介质层112b和第三介质层112c可在旋转底盘111上的安置轨道进行移动调整，可根据测试实际需求调整排序。例如，在直线探测时，可将转盘上的三层不连续介质层112移动到一起；探测张角范围时，可将第二介质层112b和第三介质层112c移动到转盘以外的地方，只是用第一介质层112a。

基于上述三层不连续介质层112和旋转底盘111构成的探测场景模拟装置能够很好的模拟出雷达生命探测仪的工作环境。其中，三层不连续介质层112的一侧作为待测雷达生命探测仪的安置区域114，用于放置待测试的雷达生命探测仪200，优选1米宽1米高的中心位置；而三层不连续介质层112的另一侧的区域作为探测区域115，由于设置相应的人体模拟装置(如图5所示)。

本系统中的轨道移动装置120设置在探测场景模拟装置的探测区域115，用于带动人体模拟装置130在探测区域115进行移动，配合探测场景模拟装置110完成安置区域114内的雷达生命探测仪200的性能检测。

如图可知，本轨道移动装置120主要由第一直线轨道121，第一移动盘平台122，第二直线轨道123，第二移动平台124，以及升降平台125相配合构成。

其中，第一直线轨道121相对于探测场景模拟装置设置在探测区域内，第一移动盘平台122可移动的安置在第一直线轨道121上，用于带动安置在其上的部件相对于探测场景模拟装置110进行直线的前后移动。优选的，该第一移动盘平台122采用电能驱动，实现精确的自动移动。

第二直线轨道123安置在第一移动盘平台122上，并与第一直线轨道121垂直，同时第二移动平台124可移动的安置在第二直线轨道123上，用于带动安置在其上的部件相对于探测场景模拟装置110进行直线的左右移动。优选的，该第一移动盘平台122采用电能驱动，实现精确的自动移动。

升降平台125安置在第二移动平台124上，用于承载人体模拟装置130。优选的，该升降平台125采用电能驱动，实现精确的自动升降。

由此构成的轨道移动装置120通过基于两组轨道和两组移动平台能够实现精确定位和移动，有效保证带动人体模拟装置在探测区域115移动位置的精确度。

本系统中的人体模拟装置130安置在轨道移动装置120中的升降平台125上，用于模拟具有生命特征信号的人体。

本实例中优选能够模拟人体生命特征信号的信标仪来构成，其能够模拟人体呼吸频率以及相应的模拟呼吸幅度。该信标仪安置在升降平台125上，并在升降平台125上的驱动下能够进行1.55M～1.85M的高度调节，以模式不同人体的身高，以提高测试的准确性。

在具体实现时，考虑到多目标探测的需要，可在轨道移动装置120上设置两套及两个以上的人体模拟装置，使得多个人体模拟装置(信标仪)不在同一轴线上，用于检测雷达探测两个及两个以上的多目标信号。

在设置多套人体模拟装置时，在轨道移动装置120的第一直线轨道121上设置多套由第一移动盘平台122，第二直线轨道123，第二移动平台124，以及升降平台125相配合构成移动平台机构，并在其上安置对应的人体模拟装置(信标仪)。

针对本系统中通过轨道移动装置120来带动人体模拟装置130在探测区域内精确移动的方案，本实例还给出一替换方案，该替换方案为采用轮式移动移动机构以及摄像头相配合的方案来替代轨道移动装置120。

该替代方案中，轮式移动移动机构作为人体模拟装置130的承载装置，受控制装置控制，可带动人体模拟装置130在探测区域内自由移动，而摄像头设置在探测区域的上部，用来标定划分轮式移动移动机构在探测区域内的位置，作为误差反馈，形成闭环控制，由此来精确控制轮式移动移动机构带动人体模拟装置130在探测区域内的移动方位。

本实例中的控制装置，用于控制轨道移动装置120驱动人体模拟装置130在探测场景模拟装置的探测区域内移动，同时还可以控制调节人体模拟装置130产生的生命特征信号。

对于本实例中的控制装置可通过无线或有效的方式来实现对轨道移动装置120和人体模拟装置130的控制。

再者，该控制装置可采用多种形式来实现，如设置在控制室内的PC机、安置在测试控制系统的移动终端等等，具体可根据实际需求而定。

基于上述方案构成的雷达生命探测仪性能检测系统100能够实现远程无线遥控，调整前后、左右、高低距离和信标仪的开启关闭，转盘的精确旋转角度，可用于雷达探测能力的盲测检验。

本实例进一步给出了利用上述雷达生命探测仪性能检测系统来进行雷达生命探测仪性能检测的方案。

在对雷达生命探测仪时，首先需要需要模拟构建相应的测试环境。

本实例通过探测场景模拟装置110中的旋转底盘111和多层不连续介质层112配合来实现，采用三层不连续介质层(砌墙层、预制板层以及松木板层)在旋转底盘111上进行组合来模拟探测场景，并在其两侧分别形成待测雷达生命探测仪的安置区域和探测区域。同时将待测试的雷达生命探测仪200安置在安置区域内，将其调节至1米宽1米高的中心位置。

接着，对系统进行初始化，即通过控制装置，对探测区域的信标仪的初始位置和高度进行调节(具体如上所述)。

接着，根据测试要求，在控制装置中输入相应的控制参数，如信标仪的位置信息，信标仪信号的开启和关闭，模拟人体生命特征的状态信息等，控制装置形成相应的控制指令，控制信标仪在探测区域移动，对待测雷达生命探测仪完成探测距离范围、探测张角范围、探测距离误差、定位角度误差、探测虚报率以及探测漏报率的检测。

其中，通过确定测量基准点，在待测雷达生命探测仪的探测范围内多次随机选择测试点，对测试所得的距离和角度信息进行均方根统计，得到的测试值与实际值的误差。

再者，通过确定测量基准点，在待测雷达生命探测仪的探测范围内多次随机选择测试点，开启或关闭信标仪进行测试，分别记录漏报率和虚报率，确定探测误报率。

以下举例说明一下本实例对雷达生命探测仪完成探测距离范围、探测张角范围、探测距离误差、定位角度误差、探测虚报率以及探测漏报率检测的过程。

探测距离范围检测

参见图2，其所示为本实例进行雷达生命探测仪探测距离范围检测的示意图。

由图可知，进行该检测时，在雷达生命探测仪200与信标仪130之间间隔多层排列顺序可调换的探测介质层112及空气介质，其中，探测介质层112优选三层：第一介质层112a，第二介质层112b，第三介质层112c。这三层探测介质层采用外形尺寸(长宽高)为2m×2m×0.3m的方体结构；同时，第一介质层112a介质1由砌墙砖和砂浆砌筑而成，第二介质层112b由预制板和砂浆砌筑而成，第三介质层112c由松木板拼接而成。

待测试的雷达生命探测仪位于安置区114，并架设在探测介质表面中心位置，并紧贴探测介质层表面。根据探测仪的最大探测距离值L，将信标仪130置于待测试的雷达生命探测仪正前方L远处，将雷达主机分别以水平和垂直两个方向进行探测。

探测张角范围试验

参见图3，其所示为本实例进行雷达生命探测仪探测张角范围检测的示意图。

由图可知，进行该检测时，在雷达生命探测仪200与信标仪130之间间隔单层介质1及空气介质，雷达生命探测仪200位于安置区114，并架设在探测介质表面中心位置，并紧贴探测介质表面。根据探测仪的最大探测张角值θ和最大探测距离值L，将信标仪置于雷达生命探测仪200前方θ/2张角方向上L/2远处，将雷达主机分别以水平和垂直两个方向进行探测。

探测距离误差试验

参见图4，其所示为本实例进行雷达生命探测仪探测距离误差检测的示意图。进行该检测时，在雷达生命探测仪200与信标仪130之间间隔多层排列顺序可调换的探测介质层112及空气介质，这里探测介质层112优选三层(如上探测距离范围检测)。

待测试的雷达生命探测仪200位于安置区114，并架设在探测介质表面中心位置，并紧贴探测介质层表面。在雷达生命探测仪200正前方最大探测距离值L范围内，随机设定10次信标仪所在距离l(l≤L)进行探测，每次的探测距离值与实际距离值的差值即为探测距离误差。

定位角度误差试验

参见图5，其所示为本实例进行雷达生命探测仪定位角度误差检测的示意图。

由图可知，进行该检测时，在雷达生命探测仪200与信标仪130之间间隔单层介质1及空气介质，雷达生命探测仪200位于安置区114，并架设在探测介质表面中心位置，并紧贴探测介质表面。

同时在测试区域115(即雷达主机正前方)内，勾勒出的平行四边形的测试范围116，并在范围内随机设定10次信标仪所在的角度θ₁(θ₁≤θ)和距离l(l≤L)进行探测，每次探测角度值与实际角度值的差值即为定位角度误差。

探测虚报率试验

基于探测距离误差试验和定位角度误差试验的试验方法，共探测10次，设置信标仪未开启却探测到的次数占总探测次数的百分比为虚报率。

探测漏报率试验

基于探测距离误差试验和定位角度误差试验的试验方法，共探测10次，设置信标开启却未探测到的次数占探测总次数的百分比为漏报率。

由上实例可知，本实例给出的方案能够对雷达生命探测仪进行探测距离范围、探测张角范围、探测距离误差、定位角度误差、探测虚报率以及探测漏报率的检测，检测范围全面，并且检测结果准确。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.雷达生命探测仪的检测系统，其特征在于，包括：

探测场景模拟装置，所述探测场景模拟装置的一侧作为待测雷达生命探测仪的安置区域，另一侧作为探测区域；

移动装置，所述移动装置相对于探测场景模拟装置的另一侧设置；

人体模拟装置，所述人体模拟装置设置在移动装置上；

控制装置，所述控制装置控制移动装置驱动人体模拟装置在探测场景模拟装置的探测区域内移动。

2.根据权利要求1所述的雷达生命探测仪的检测系统，其特征在于，所述探测场景模拟装置包括旋转底盘，以及设置在旋转底盘上的多层不连续介质层，所述多层不连续介质层之间的排序可随机互换。

3.根据权利要求2所述的雷达生命探测仪的检测系统，其特征在于，所述多层不连续介质层至少包括三层不同材质的介质层。

4.根据权利要求1所述的雷达生命探测仪的检测系统，其特征在于，所述移动装置为轨道移动装置，包括第一直线轨道，第一移动盘平台，第二直线轨道，第二移动平台，以及升降平台，所述第一直线轨道相对于探测场景模拟装置安置在探测区域内，所述第一移动盘平台可移动的安置在第一直线轨道上，所述第二直线轨道安置在第一移动盘平台上，并与第一直线轨道垂直，所述第二移动平台可移动的安置在第二直线轨道上，所述升降平台安置在第二移动平台上。

5.根据权利要求1所述的雷达生命探测仪的检测系统，其特征在于，所述移动装置包括轮式移动移动机构和摄像头，所述轮式移动移动机构受控于控制装置带动人体模拟装置在探测区域内自由移动，所述摄像头设置在探测区域的上部，受控于控制装置。

6.根据权利要求1所述的雷达生命探测仪的检测系统，其特征在于，所述人体模拟装置由可模拟人体生命特征信息的信标仪构成。

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