近幾年,國內(nèi)直升機事業(yè)快速發(fā)展,直升機在我們生活的現(xiàn)代社會中得到了越來越廣泛的應用,包括應急救援、搶險救災、地質(zhì)勘探等。直升機在執(zhí)行搜索、救援等任務或者其它緊急的戰(zhàn)術任務時,著陸場地可能是臨時的、不可預期的,雨、霧、煙塵及各種不可預期的障礙物都會造成直升機駕駛員視線受阻,可能會導致危險的發(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備,幫助直升機駕駛員對著陸場地進行探測,增強直升機駕駛員對地面狀況的感知能力,輔助直升機安全著陸。文章首先對紅外、激光、雷達等幾種成像方式進行對比研究,研究表明毫米波雷達成像具有全天候工作、穿透力強、受雨霧等外界環(huán)境影響小的優(yōu)點。本文的研究目標是研究一種基于毫米波雷達技術的地面障礙物探測設備。通過對直升機著陸特點和對著陸場地的需求進行分析,明確了雷達的關鍵技術指標,包括探測距離、掃描范圍、距離分辨力等,進一步研究了雷達安裝使用環(huán)境、工作頻段、工作體制及成像需求。之后主要對雷達傳感器進行了深入研究,擬使用3mm線性調(diào)頻波形,研究單脈沖高精度測角技術和距離高分辨技術,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】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

沙塵對直升機起降的影響

目標成像掃描要求運動目標來說，比如汽車、人員、自行車等，可能分布在運動特性也不可知，而且具有隨機性。如果天線掃描速度目標，當然天線掃描速度和處理時間也有上限，這樣就使標”時，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)所有的運動目標。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，機械掃描很難達到這么高的掃描速率。通過計算表表100 米）要達到速度 40km/h 汽車的檢測能力，天線掃描速減小時，要達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。另外如果如果運動目標檢測時，要求設定為 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) 靜止目標成像掃描要求雷達波束如果按照 1°計算，按照前面確定的掃描速率 400°/s，每個波位時間是 2.5ms（波束駐留時間）。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；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)時間，波位是 882 個。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)性和實時性（不會滯后）。綜上掃描速率應該可以滿足靜止目標的掃描要求。2.3 圖像合成雷達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