荷叶圆圆1980
FACE家具和设计
毫米波雷达,指的是在毫米波波段的探测雷达,通常而言,毫米波是在30~300GHz频域里的,它具有质量轻、体积小、空间分辨率高等特点,并且能够分辩识别出比较小的目标。今天,就带领大家一起来认识一下毫米波雷达的应用领域都有哪些吧! 毫米波雷达应用领域有哪些? 1、炮火控制和跟踪 毫米波雷达可用作对低空目标的炮火控制和跟踪,已研发成94吉赫的单脉冲跟踪雷达探测。 2、目标监视和截获 毫米波雷达主要用于近程、高分辨力的目标监视和目标截获,用作对低空飞行目标、地面目标和外空目标开展监测。 3、导弹制导 毫米波雷达的适用范围之一是战术导弹的末段制导。毫米波导引头具备体积小、工作电压低和全固态等特性,能满足弹载环境要求。当工作频率选在35吉赫或94吉赫时,天线口径通常为10~20厘米。除此之外,毫米波雷达还用作波束制导系统,作为对近程导弹的控制。 4、雷达探测精确测量 高分辨力和高精度的毫米波雷达可用作精确测量目标与杂波特性。这类雷达探测通常有多个工作频率、多种接收和发射极化形式和可变的信号波形。目标的雷达探测截面积精确测量采用频率比例的方式 。运用毫米波雷达,针对按比例缩小了的目标模型开展精确测量,可获得在较低频率上的雷达探测目标截面积。除此之外,毫米波雷达在地形跟踪、导弹引信、船用导航等方面也有运用。
1号女王
目前,毫米波雷达制导技术已大量应用于各类导弹以及末制导炮弹、末制导迫击炮弹和末敏子母弹等武器系统上。毫米波应用于导弹制导方面的最早报道见于20世纪70年代。1978年,英国部署了采用8毫米波段毫米波雷达指令制导的长剑2地空导弹。20世纪80年代出现了多种机载导弹的雷达导引头。由于这类导引头要求尺寸小,而对其作用距离的要求不是很远,因而常选用毫米波频段。由于毫米波自身的特点和技术优势,各国都竞相发展使用毫米波导引头的自寻的导弹。如长弓海尔法空地导弹、硫磺石反坦克导弹等。美国著名的阿帕奇武装直升机上装备的长弓海尔法空地导弹是海尔法系列导弹中的一种。它采用毫米波主动寻的制导方式,可以在发射前或发射后锁定目标,具有“发射后不管”的能力和在全天候条件下作战的能力,可使载机发射导弹后立即隐蔽,最大限度地减少向敌火力暴露的时间,提高了直升机的生存能力。它利用机械扫描天线进行快速扫描,锁定目标后进行圆锥测角,并对目标进行跟踪。导弹弹径178mm,射程0,5~10km。于1998年7月装备部队,是美国陆军的重要武器装备之一,代表了未来直升机载武器系统的发展方向。硫磺石导弹是英国MBDA公司研发的一种先进的毫米波雷达主动寻的制导反坦克导弹。该导弹在波音公司海尔法导弹基础上发展而成,采用3mm毫米波导引头,信号形式为FM,CW,发射机功率3W,单向圆极化发射,双向圆极化接收,采用卡塞格伦天线。导引头可以提供高分辨率的目标雷达回波图像,利用弹上算法进行实时目标识别和分类。一旦识别出目标,导弹即可对目标进行扫描以选择最佳瞄准和打击部位,从而可以最大程度地杀伤目标。导弹弹长81m,弹径178mm,弹重5kg,推进部分采用浇注双基推进剂固体火箭发动机,可采用空基或地基发射方式。导弹研制工作于1996年开始,2004年底开始批量生产,2005年3月开始进入英国皇家空军装备。毫米波导引头将被用在先进反辐射导弹(AARGM)上。2006年4月美国海军和ATK公司成功完成了先进反辐射导弹的关键设计评审。现役的高速反辐射导弹(HARM)是美国压制防空(SEAD)系统的主要武器。HARM采用被动雷达制导,依靠敌方雷达信号实现自动寻的。若敌方雷达“关机”,HARM就成为无的之矢。为了将HARM升级为AARGM,将在HARM上加装工作频率为94GHz的主动毫米波制导雷达,变成被主动双模复合制导。当导弹接近目标时,若目标雷达已关机,则AARGM的毫米波雷达启动搜索模式,对目标区域进行搜索,一旦发现雷达天线等强回波信号,随即予以跟踪并制导AARGM命中目标。灵巧弹药又称自导弹药,实际上是一种小型自主制导式导弹、炸弹和炮弹。灵巧弹药对于体积、重量、功耗以及战场恶劣环境中工作等方面的要求,使毫米波制导技术成为其优选制导技术。一些采用毫米波制导的灵巧武器已经装备部队,如美国的萨达姆、灵巧的目标激活发射后不管系统反坦克导弹,美国“陆军战术导弹系统”的改进型子母弹IBAT(采用毫米波/红外双模复合指导),英国的灰背隼制导炮弹,法国的TACED子母弹、阿帕奇导弹,德国的ZTEPL子母弹、Smart反装甲炮弹,瑞典的BOSS制导炮弹,俄罗斯的标准灵巧反装甲子弹药等。可以预见,毫米波制导技术作为全天时、准全天候的精确制导技术,将被更多的精确制导武器所使用。
同济装潢设计
地质雷达在水利工程质量检测中的应用1 前言 地质雷达作为近十余年来发展起来的地球物理高新技术方法,以其分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图象显示等优点,备受广大工程技术人员的青睐。现已成功地应用于岩土工程勘察、工程质量无损检测、水文地质调查、矿产资源研究、生态环境检测、城市地下管网普查、文物及考古探测等众多领域,取得了显著的探测效果和社会经济效益,并在工程实践中不断完善和提高,必将在工程探测领域发挥着愈来愈重要的作用。而地质雷达技术用于堤防隐患的探测尚属初步阶段,通过广大物探技术人员的共同努力,达到了解和掌握不同隐患类型在雷达图像上的反映特征,在不断总结探测经验的基础上,提高异常的判断能力和精度,较确切地推定堤防工程隐患的性质和位置,以便指导有关管理单位加强堤防工程重点部位的维护和防范,提高和巩固堤防工程的运行周期和防洪能力。本文以永定河堤防工程护砌质量检测为实例,说明地质雷达技术在堤防工程探测中的应用情况,以此与同行进行切磋,推动堤防工程探测技术的发展,不妥之处,敬请批评指正。2 基本原理地质雷达与探空雷达相似,利用高频电磁波(主频为数十数百乃至数千兆赫)以宽频带短脉冲的形式,由地面通过发射天线(T)向地下发射,当它遇到地下地质体或介质分界面时发生反射,并返回地面,被放置在地表的接收天线(R)接收,并由主机记录下来,形成雷达剖面图。由于电磁波在介质中传播时,其路径、电磁波场强度以及波形将随所通过介质的电磁特性及其几何形态而发生变化。因此,根据接收到的电磁波特征,既波的旅行时间(亦称双程走时)、幅度、频率和波形等,通过雷达图像的处理和分析,可确定地下界面或目标体的空间位置或结构特征。雷达波(电磁波)在界面上的反射和透射遵循Snell定律。实际观测时,由于发射天线与接收天线的距离很近,所以其电磁场方向通常垂直于入射平面,并近似看作法向入射,反射脉冲信号的强度,与界面的反射系数和穿透介质的衰减系数有关,主要取决于周围介质与反射目的体的电导率和介电常数,对于以位移电流为主的介质,既大多数岩石介质属非磁性、非导电介质,常常满足σ/ωε<<1,于是衰减系数(β)的近似值为:既衰减系数与电导率(σ)及磁导率(μ)的平方根成正比,与介电常数(ε)的平方根成反比。而界面的反射系数为:式中Z为波阻抗,其表达式为:显然,电磁波在地层中的波阻抗值取决于地层特性参数和电磁波的频率。由此可见,电磁波的频率(ω=2πf)越高,波阻抗越大。对于雷达波常用频率范围(25~1000MHz),一般认为σ<<ωε,因而反射系数r可简写成:上式表明反射系数r主要取决于上下层介电常数差异。应用雷达记录的双程反射时间可以求得目的层的深度H:式中:t为目的层雷达波的反射时间;c为雷达波在真空中的传播速度(3m/ns);εr为目的层以上介质相对介电常数均值。3 工程概况北京市界内永定河左、右堤防于清朝乾隆年间修筑,后经数次维修和加固形成现有规模,主体为梯形,顶宽约10m,可见堤高约5~6m,堤内坡坡度为1:5~1:0,外坡相对较缓为1: 0~1: 5。堤身为人工堆积,主要由粉细砂(中下游段)、卵砾石(上游段)组成。介质构成复杂多变,分布不均,且处于包气带中,极为干燥。堤基为第四系全新统地层,岩性以粉细砂为主,下游段出现黑色淤泥质粘土夹层,层厚约7~0m。地下水位埋深(自地表计):卢沟桥附近约0m,至下游逐渐变浅,达省/市界附近(石佛寺)一带约0m。永定河卢沟桥下游至省/市界左、右堤防共划定险工段12处23段,分布在左堤约60Km和右堤约30Km范围内,其险工段内坡为浆砌石(厚约40cm——原设计标准)结合铅丝石笼构成的护砌,并于1964~1989年间营建,浆砌石护坡除可见堤身部分露出外,其余部分与铅丝石笼水平护底均埋于河滩滩地以下,一般为0~0m,外铺0m的铅丝石笼护底。这些险工段在历史上均有决口或抢险加固的记载。为满足北京市对永定河防洪设计的需要,保证该堤防渡汛万无一失,故进行地球物理勘探工作,以检测堤防工程的护砌质量,便于99年6月份之前进行加固处理。4 测试技术及资料处理为判断险工段堤内坡护险浆砌石质量的优劣,沿内坡坡脚布置一条雷达探测剖面,并按其走向连续测试。外业施测使用瑞典MALA地质仪器有限公司生产的RAMAC/GPR地质雷达系统,天线的中心频率为250MHz,收发天线的间距为6m。实测采用剖面法,且收发天线方向与测线方向平行。记录点距为2m,采样频率为3893MHz,单一记录迹线的采样点数为512,迭加次数为16,记录时窗为180ns,若取堤身土体的雷达波速为08~10m/ns,表层浆砌石的雷达波速为10~12m/ns,综合考虑该地层剖面特征,选取雷达波速中值为10m/ns,则此时该雷达系统的最小纵向分辨率为8~10cm。雷达资料的数据处理与地震反射法勘探数据处理基本相同,主要有:①滤波及时频变换处理;②自动时变增益或控制增益处理;③多次重复测量平均处理;④速度分析及雷达合成处理等,旨在优化数据资料,突出目的体、最大限度地减少外界干扰,为进一步解释提供清晰可辨的图像。处理后的雷达剖面图和地震反射的时间剖面图相似,可依据该图进行地质解释。5 成果分析地质雷达资料的地质解释是地质雷达探测的目的。由数据处理后的雷达图像,全面客观地分析各种雷达波组的特征(如波形、频率、强度等),尤其是反射波的波形及强度特征,通过同相轴的追踪,确定波组的地质意义,构制地质——地球物理解释模型,依据剖面解释获得整个测区的最终成果图。地质雷达资料反映的是地下地层的电磁特性(介电常数及电导率)的分布情况,要把地下介质的电磁特性分布转化为地质分布,必须把地质、钻探、地质雷达这三个方面的资料有机结合起来,建立测区的地质——地球物理模型,才能获得正确的地下地质结构模式。雷达资料的地质解释步骤一般为:⑴ 反射层拾取根据勘探孔与雷达图像的对比分析,建立各种地层的反射波组特征,而识别反射波组的标志为同相性、相似性与波形特征等。⑵ 时间剖面的解释在充分掌握区域地质资料,了解测区所处的地质结构背景的基础上,研究重要波组的特征及其相互关系,掌握重要波组的地质结构特征,其中要重点研究特征波的同相轴的变化趋势。特征波是指强振幅、能长距离连续追踪、波形稳定的反射波。同时还应分析时间剖面上的常见特殊波(如绕射波和断面波等),解释同相轴不连续带的原因等。下部架空时的图像,该剖面第三反射同相轴自剖面点4m处断开,形成“背斜”状的强反射层,此现象延续到剖面点8m处,此段浆砌石与下部土体分离导致架空,其范围与已知情况吻合。 通过雷达测试成果的地质解释共圈定出73处浆砌石存在不同程度的隐患或质量较差,这些隐患的类型一般为:①浆砌石厚度较薄;②浆砌石与下部土体分离形成架空;③浆砌石胶结不良或松散;④浆砌石出现裂缝等不良现象。 护砌整体质量较差的堤段多为年久失修严重,浆砌石与下部堤身土体接触差,多形成架(悬)空状态,造成护砌断裂、塌陷等不良现象较普遍,且多具一定规模。而造成上述现象存在的原因,笔者分析后认为浆砌石面存在许多缝隙,且砂浆质量差、少浆,下部又无防渗护层,堤身土体多由粉细砂组成,经降水入渗,粉细砂局部被冲刷淘失,在砌石与堤身土体之间形成空洞,并有继续扩大发展之趋势。该物探成果经开挖验证(见图4——开挖照片),完全符合客观实际,受到了甲方的赞誉。6 结语地质雷达以其高效快速、高精度在护险工程探测中能够发挥重要作用,取得了良好的应用效果,且对浅层或超浅层的工程探测中有着十分广阔的应用前景,然而地质雷达的探测深度和精度与所采用的天线频率有很大关系,天线的频率越低探测深度越大,则精度越低;而天线的频率越高,探测深度越浅,则精度越高。本次采用中心频率250MHz的天线进仅供参考,请自借鉴。希望对您有帮助。
地质雷达在水利工程质量检测中的应用1 前言 地质雷达作为近十余年来发展起来的地球物理高新技术方法,以其分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图
毫米波雷达的研制是从40年代开始的。50年代出现了用于机场交通管制和船用导航的毫米波雷达(工作波长约为 8毫米),显示出高分辨力、高精度、小天线口径等优越性。但
引子 首先要明确,这里要讲的雷达是发射电磁波的正经雷达,而不是发射机械波的倒车雷达。 二战军迷和历史研究者大概对雷达技术的渊源了如指掌:第一台实用雷达就是用于探
地质雷达在水利工程质量检测中的应用1 前言 地质雷达作为近十余年来发展起来的地球物理高新技术方法,以其分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图
如何选论文题目1、个人的特长和兴趣。应当在自己特长的范围内选择自己兴趣较大的题目,否则很难写出有特色的、满意的论文。2、选题的理论价值和实用价值。应选择本学科中