近幾年,國內(nèi)直升機(jī)事業(yè)快速發(fā)展,直升機(jī)在我們生活的現(xiàn)代社會中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,包括應(yīng)急救援、搶險(xiǎn)救災(zāi)、地質(zhì)勘探等。直升機(jī)在執(zhí)行搜索、救援等任務(wù)或者其它緊急的戰(zhàn)術(shù)任務(wù)時(shí),著陸場地可能是臨時(shí)的、不可預(yù)期的,雨、霧、煙塵及各種不可預(yù)期的障礙物都會造成直升機(jī)駕駛員視線受阻,可能會導(dǎo)致危險(xiǎn)的發(fā)生。本文研究一種具有一定穿透能力的地面障礙物探測設(shè)備,幫助直升機(jī)駕駛員對著陸場地進(jìn)行探測,增強(qiáng)直升機(jī)駕駛員對地面狀況的感知能力,輔助直升機(jī)安全著陸。文章首先對紅外、激光、雷達(dá)等幾種成像方式進(jìn)行對比研究,研究表明毫米波雷達(dá)成像具有全天候工作、穿透力強(qiáng)、受雨霧等外界環(huán)境影響小的優(yōu)點(diǎn)。本文的研究目標(biāo)是研究一種基于毫米波雷達(dá)技術(shù)的地面障礙物探測設(shè)備。通過對直升機(jī)著陸特點(diǎn)和對著陸場地的需求進(jìn)行分析,明確了雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo),包括探測距離、掃描范圍、距離分辨力等,進(jìn)一步研究了雷達(dá)安裝使用環(huán)境、工作頻段、工作體制及成像需求。之后主要對雷達(dá)傳感器進(jìn)行了深入研究,擬使用3mm線性調(diào)頻波形,研究單脈沖高精度測角技術(shù)和距離高分辨技術(shù),制定了伺服系統(tǒng)方案和成像規(guī)劃,使系統(tǒng)在視線障礙情況下,能夠穿透沙塵、雪、霧、雨和煙,對著陸... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

沙塵對直升機(jī)起降的影響

目標(biāo)成像掃描要求運(yùn)動(dòng)目標(biāo)來說，比如汽車、人員、自行車等，可能分布在運(yùn)動(dòng)特性也不可知，而且具有隨機(jī)性。如果天線掃描速度目標(biāo)，當(dāng)然天線掃描速度和處理時(shí)間也有上限，這樣就使標(biāo)”時(shí)，其畫面有可能是斷續(xù)的難以保證是連續(xù)的，但是視場內(nèi)發(fā)現(xiàn)所有的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。汽車速度為 11.1m/s（40km/h）穿過檢測區(qū)域（方位向）間為 25/11.1=2.2523 秒，天線掃描速度為：1320/2.2523=高，機(jī)械掃描很難達(dá)到這么高的掃描速率。通過計(jì)算表表100 米）要達(dá)到速度 40km/h 汽車的檢測能力，天線掃描速減小時(shí)，要達(dá)到的有效的波束覆蓋面積，因此其掃描角度掃描速度必須較大。表 2.3 是各種狀態(tài)下掃描參數(shù)需求。另外如果如果運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測時(shí)，要求設(shè)定為 20km/h，那么小為一半。

12 30 10 25 25 5 25 77 1925 11.1 2.2 87513 30 10 15 15 5 18 40 720 11.1 1.4 53230 10 25 20 3 22 64 1408 1.8 7822) 靜止目標(biāo)成像掃描要求雷達(dá)波束如果按照 1°計(jì)算，按照前面確定的掃描速率 400°/s，每個(gè)波位時(shí)間是 2.5ms（波束駐留時(shí)間）。對于第 1 種情況掃描完整著陸監(jiān)視區(qū)域需要425ms(170*2.5)，波位是 170 個(gè)；對于第 2 種情況掃描完整著陸監(jiān)視區(qū)域需要2.2s(882*2.5)時(shí)間，波位是 882 個(gè)。如果按照監(jiān)視區(qū)域完整照射更新來圖像顯然會出現(xiàn)滯后，可以按照既定的波位數(shù)目來更新圖像，以保證圖像的連續(xù)性和實(shí)時(shí)性（不會滯后）。綜上掃描速率應(yīng)該可以滿足靜止目標(biāo)的掃描要求。2.3 圖像合成雷達(dá)傳感器探測到得障礙物信息，包括距離、角度（俯仰、方位）等可以合成障物圖像。根據(jù)飛行員的視角以及使用習(xí)慣和不同的階段，可以提供 3D 三維透視圖 2D 的二維透視圖。圖 2.7 是飛行員視角示意圖。


本文編號：3092095