CN217112710U

CN217112710U - 一种便携式全方位真实孔径地基雷达

Info

Publication number: CN217112710U
Application number: CN202220311891.2U
Authority: CN
Inventors: 黄平平; 乞耀龙; 谭维贤; 陈曙光
Original assignee: Inner Mongolia Mypattern Technology Co ltd
Current assignee: Inner Mongolia Mypattern Technology Co ltd
Priority date: 2022-02-16
Filing date: 2022-02-16
Publication date: 2022-08-02
Anticipated expiration: 2032-02-16

Abstract

本实用新型涉及一种便携式全方位真实孔径地基雷达，该便携式全方位真实孔径地基雷达包括雷达收发器、数字转台以及支撑架，所述数字转台安装于所述支撑架，所述雷达收发器安装于所述数字转台，所述雷达收发器包括天线，所述天线为真实孔径天线，所述数字转台包括旋转调节机构和俯仰调节机构，以分别调节所述雷达收发器的旋转角度和俯仰角度。本实用新型实施例提供的便携式全方位真实孔径地基雷达通过将雷达收发器的天线设置为真实孔径天线，雷达部署时所需的空间较少，部署范围广，且携带、安装方便，能够提高雷达的适用范围；同时，数字转台设置有旋转调节机构和俯仰调节机构，能够实现全方位、高精度监测。

Description

一种便携式全方位真实孔径地基雷达

技术领域

本实用新型涉及雷达技术领域，具体涉及一种便携式全方位真实孔径地基雷达。

背景技术

现有的合成孔径地基雷达多采用小孔径天线，通过增大旋转半径合成大孔径天线的方式满足雷达方位向的高分辨率。旋转半径越大，雷达结构重心存在偏离，为了保证结构的稳定性，需要增加雷达自身重量，增加旋转半径结构强度，使得雷达的便携性较差，适用范围小；同时，现有的合成孔径地基雷达在俯仰调节方面，受限较多，当俯仰角度过大，会影响方位向分辨能力。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种便携式全方位真实孔径地基雷达，携带方便，适用范围广，且具有雷达分辨率高，能够实现高精度监测。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种便携式全方位真实孔径地基雷达，包括雷达收发器、数字转台以及支撑架，所述数字转台安装于所述支撑架，所述雷达收发器安装于所述数字转台，所述雷达收发器包括天线，所述天线为真实孔径天线，所述数字转台包括旋转调节机构和俯仰调节机构，以分别调节所述雷达收发器的旋转角度和俯仰角度。

在一些实施例中，所述真实孔径天线为双实孔径天线，包括发射天线和接收天线。

在一些实施例中，所述天线的形状为长方形。

在一些实施例中，所述雷达收发器与所述数字转台通过法兰固定连接，所述数字转台与所述支撑架通过法兰固定连接。

在一些实施例中，所述旋转调节机构的旋转角度调节范围为0～ 360°，所述俯仰调节机构的俯仰角度调节范围为-45°～45°。

在一些实施例中，所述便携式全方位真实孔径地基雷达还包括设置在所述雷达收发器和/或所述数字转台内的电气元件，所述电气元件的防水等级至少为6级，所述电气元件的防尘等级至少为5级。

在一些实施例中，所述电气元件包括供电接口和通信接口，所述供电接口和通信接口为防水的工业连接器。

在一些实施例中，所述雷达收发器还包括安装于所述数字转台的雷达主机，所述雷达主机和所述数字转台的壳体为密封壳体。

在一些实施例中，所述支撑架为四段伸缩式三脚架。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所实用新型的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本实用新型实施例的便携式全方位真实孔径地基雷达的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的便携式全方位真实孔径地基雷达的工作示意图；

图3为本实用新型实施例的便携式全方位真实孔径地基雷达的另一工作示意图；

图4为本实用新型实施例的便携式全方位真实孔径地基雷达的又一工作示意图。

附图标记：

10-雷达；1-雷达收发器、11-天线、12-雷达主机；2-数字转台； 3-支撑架。

具体实施方式

为了使得本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本实用新型实施例的以下说明清楚且简明，本实用新型省略了已知功能和已知部件的详细说明。

图1示出了本实用新型实施例的便携式全方位真实孔径地基雷达的结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例提供了一种便携式全方位真实孔径地基雷达(简称雷达)，包括雷达收发器1、数字转台2 以及支撑架3，数字转台2安装于支撑架3，雷达收发器1安装于数字转台2，雷达收发器1包括天线11，天线为真实孔径天线，数字转台2 包括旋转调节机构和俯仰调节机构，以分别调节雷达收发器1的旋转角度和俯仰角度。

本实用新型实施例提供的便携式全方位真实孔径地基雷达通过将雷达收发器1的天线11设置为真实孔径天线，雷达部署时所需的空间较少，部署范围广，且携带、安装方便，能够提高雷达的适用范围；同时，数字转台2设置有旋转调节机构和俯仰调节机构，能够实现全方位、高精度监测，特别适用于在垂直方向上要求监测范围较高的场景。

具体地，在同等条件下，真实孔径雷达的旋转半径小于合成孔径雷达的旋转半径，因此，真实孔径雷达在实际应用中，占用的场地和空间较少，便携且安装方便。

雷达结构简单，操方便高效，且其自重较轻、便携，支持单人部署。雷达收发器1还包括雷达主机12，雷达主机12与天线11首次装配后，后续作为一整体与数字转台2进行安装，可以缩短安装部署时间、提高安装部署效率。

本实施例中，真实孔径天线为双实孔径微波天线，包括发射天线和接收天线，以分别用于发射信号和接收信号。

进一步地，天线11的形状为长方形，天线11的长度决定雷达的分辨率及雷达的占用空间大小。

方位向分辨率的计算公式为：

其中，λ为波长，d为真实孔径天线长度。

确定雷达的工作频率便可确定波长，天线长度越长，ρ_a越低，方位向分辨率越高。即本实施例中，长方形状的天线11能够提高水平向的分辨率，且能在俯仰向上增大扫描场景的扫描范围(监测范围)。

距离向分辨率的计算公式为：

其中，C为光速3e8m/s，B为信号带宽，本实施例中，可以提供较高的信号带宽例如1GHz带宽，以提高距离向分辨率，距离向分辨率可达0.15m，以提高雷达距离向监测精度。

本实施例中，雷达的形变精度可达到亚毫米级，实现高精度监测。上述实施例中，分别设置发射天线和接收天线有利于信号的发射和接收。另一些实施例中，也可以仅设置一个天线以用于发射和接收信号。

在一些实施例中，雷达收发器1与数字转台2通过法兰固定连接，数字转台2与支撑架3也通过法兰固定连接，以提高各器件连接的可靠性，保证雷达监测的稳定性。

在一些实施例中，旋转调节机构的旋转角度调节范围为0～360°，即数字转台2可以水平360°旋转，使得雷达能够在水平视场角360°范围内全方位监测。

在一些实施例中，俯仰调节机构的俯仰角度调节范围为-45°～ 45°，配合天线11自身在俯仰方向的一定扫描范围，例如，本实施例中整个雷达的俯仰覆盖范围达到大约-70°～70°，增大雷达在垂直视场角的可覆盖范围，提高雷达垂直方向的监测范围，且不影响雷达的监测精度。

优选地，支撑架3为四段式伸缩三脚架，一方面可以对雷达收发器1和数字转台2进行稳定支撑，另一方面，通过四段式伸缩，可以在较大的范围内调节雷达收发器1的高度。

在一些实施例中，雷达还包括电气元件，电气元件集成在雷达收发器1(主要为雷达主机12)和/或数字转台2中，系统集成度高，且电气元件具有较高的IP防护等级，例如防水、防尘等级，防水等级至少为6级(用P表示，最高为8级)，防尘等级至少为5级(用I表示，最高为6级)。电气元件还具有较高的防触电等级。

进一步地，电气元件包括供电接口和通信接口，且供电接口和通信接口均为防水的工业连接器。供电接口可以支持直流/交流供电，功耗低，有利于雷达的全天候监测。

此外，雷达主机12和数字转台2的壳体均密封处理，以防止灰尘进入影响监测的准确性、外部液体进入壳体内对电气元件造成损害等，可适用各种野外应用场景。雷达的各器件，例如雷达主机12、各种电气元件等采用耐高、低温器件，以提高雷达环境温度的适应性。

图2至图4示出了本实用新型实施例的便携式全方位真实孔径地基雷达在不同应用场景下的工作示意图。本实用新型实施例提供的便携式全方位真实孔径地基雷达可应用于露天矿边坡形变、城区沉降、山体滑坡等地质灾害的监测，特别是针对水平方向范围及垂直方向范围较大的应用场景，具有很好的应用优势，同时，整机重量较轻、体积较小，适合快速部署，应对突发灾害的监测。

如图2所示的应用场景中，隐患区域处于雷达10的监测区域内。如图3所示的应用场景中，存在多处隐患区域，并且部分隐患区域不在雷达10的监测区域范围内，此时，可以通过俯仰调节机构调节俯仰，以监测到各隐患区域。如图4所示的应用场景中，隐患区域的面积超过雷达10的监测区域面积，此时，仍然可以通过俯仰调节机构调节俯仰，以保证监测到完整的隐患区域，满足监测需要。

由上可知，本实用新型实施例的便携式全方位真实孔径地基雷达可实现全天候、全天时、全方位、非接触、远距离、高精度、实时监测，功能全面，且可靠性高；同时，雷达携带方便，能够快速部署，满足监测需要，适用范围广。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种便携式全方位真实孔径地基雷达，其特征在于，包括雷达收发器、数字转台以及支撑架，所述数字转台安装于所述支撑架，所述雷达收发器安装于所述数字转台，所述雷达收发器包括天线，所述天线为真实孔径天线，所述数字转台包括旋转调节机构和俯仰调节机构，以分别调节所述雷达收发器的旋转角度和俯仰角度。

2.根据权利要求1所述的便携式全方位真实孔径地基雷达，其特征在于，所述真实孔径天线为双实孔径天线，包括发射天线和接收天线。

3.根据权利要求1所述的便携式全方位真实孔径地基雷达，其特征在于，所述天线的形状为长方形。

4.根据权利要求1所述的便携式全方位真实孔径地基雷达，其特征在于，所述雷达收发器与所述数字转台通过法兰固定连接，所述数字转台与所述支撑架通过法兰固定连接。

5.根据权利要求1所述的便携式全方位真实孔径地基雷达，其特征在于，所述旋转调节机构的旋转角度调节范围为0～360°，所述俯仰调节机构的俯仰角度调节范围为-45°～45°。

6.根据权利要求1所述的便携式全方位真实孔径地基雷达，其特征在于，所述便携式全方位真实孔径地基雷达还包括设置在所述雷达收发器和/或所述数字转台内的电气元件，所述电气元件的防水等级至少为6级，所述电气元件的防尘等级至少为5级。

7.根据权利要求6所述的便携式全方位真实孔径地基雷达，其特征在于，所述电气元件包括供电接口和通信接口，所述供电接口和通信接口为防水的工业连接器。

8.根据权利要求1所述的便携式全方位真实孔径地基雷达，其特征在于，所述雷达收发器还包括安装于所述数字转台的雷达主机，所述雷达主机和所述数字转台的壳体为密封壳体。

9.根据权利要求1所述的便携式全方位真实孔径地基雷达，其特征在于，所述支撑架为四段伸缩式三脚架。