基于FMCW GBSAR的微形變監(jiān)測技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-10-29 23:14
針對傳統(tǒng)微形變監(jiān)測方法需要布點作業(yè)、硬件成本高、監(jiān)測效率低、安全性欠缺等問題,基于調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)、合成孔徑雷達(dá)成像技術(shù)和微形變相位反演技術(shù),設(shè)計了一種新型微形變監(jiān)測設(shè)備—地基合成孔徑雷達(dá)。該設(shè)備能夠?qū)δ繕?biāo)的微形變進(jìn)行監(jiān)測,可以監(jiān)測幾公里外區(qū)域的目標(biāo)微弱變形。而且,該設(shè)備的形變監(jiān)測精度高,能夠獲得遠(yuǎn)距離處目標(biāo)的亞毫米級微弱形變。這為滑坡、地震等地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警和因建筑物老化、受損引起的安全事故的監(jiān)測預(yù)警提供了一種新手段。常規(guī)形變監(jiān)測手段需要在監(jiān)測區(qū)域近距離安裝大量形變檢測傳感器或GPS收發(fā)裝置。因此,這些方法無法應(yīng)用到高山和冰川等難以近距離接觸的監(jiān)測區(qū)域。為了解決這一問題,基于調(diào)頻連續(xù)波信號設(shè)計的地基合成孔徑雷達(dá)具有重量低、攜帶方便等優(yōu)點,可以應(yīng)用到地理復(fù)雜、交通不便的微形變監(jiān)測區(qū)域。文中研制的地基合成孔徑雷達(dá)的一體化信號收發(fā)機(jī)重量僅3.5 Kg。而且,系統(tǒng)具有Km級的目標(biāo)監(jiān)測覆蓋能力。因此,其可以方便的應(yīng)用到難以近距離接觸的形變監(jiān)測區(qū)域。論文的主要工作及創(chuàng)新包括以下方面的內(nèi)容:一、基于地基合成孔徑雷達(dá)的微形變監(jiān)測原理,研究了地基合成孔徑雷達(dá)測量目標(biāo)微形變的方法。針對傳統(tǒng)微形變檢測方法...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心)北京市
【文章頁數(shù)】:176 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的GBSAR系統(tǒng)
基于 FMCW GBSAR 的微統(tǒng)工作在 X 波段,天線波束寬度為 30 度量 mm 級的目標(biāo)微弱形變。同時,瑞士的 GAMMA 遙感實驗室基于精度的便攜式雷達(dá)干涉形變測量儀(GAMRI)[34]。這套系統(tǒng)能夠?qū)ι絽^(qū)的微形變進(jìn)微弱形變。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖 1.3(b)所側(cè)的天線、驅(qū)動天線旋轉(zhuǎn)的伺服機(jī)構(gòu)、信號采用 Ku 波段的調(diào)頻連續(xù)波信號作為雷達(dá)度。同時,由于該系統(tǒng)具有一副發(fā)射天線之間的空間基線,系統(tǒng)可以獲得監(jiān)測區(qū)域
(a) 雷達(dá)圖像 (b)干涉相位圖圖 1.5 遼寧大廈的形變監(jiān)測實驗Figure 1.5 Micro-deformation monitoring for Liaoning buildidng國內(nèi)的地基合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)中,由北京理工大學(xué)研制的邊坡雷達(dá)系統(tǒng)目前已經(jīng)通過雷科防務(wù)科技股份有限公司進(jìn)行了市場化的營銷和應(yīng)用。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖 1.6 所示,其包含雷達(dá)傳感器、高精度導(dǎo)軌及主控計算機(jī)等部分。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]干涉雷達(dá)在高鐵橋梁振動檢測中的應(yīng)用[J]. 邵澤龍,張祥坤,李迎松. 電子測量技術(shù). 2019(01)
[2]北京山區(qū)公路邊坡地質(zhì)災(zāi)害隱患監(jiān)測預(yù)警技術(shù)研究[J]. 趙忠海,李敏. 城市地質(zhì). 2018(03)
[3]北京山區(qū)崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害空間分布及其敏感性分析[J]. 倪樹斌,馬超,楊海龍,張熠昕. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(06)
[4]中國高速鐵路的創(chuàng)新與發(fā)展[J]. 劉輝. 領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)論壇. 2018(12)
[5]橋梁振動監(jiān)測雷達(dá)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 邵澤龍,高卓妍,張祥坤. 測繪通報. 2018(04)
[6]中國2005-2016年地質(zhì)災(zāi)害的時空變化及影響因素分析[J]. 章詩芳,王玉芬,賈蓓,趙尚民. 地球信息科學(xué)學(xué)報. 2017(12)
[7]門頭溝沿河城斷裂帶活動性初步鑒定及其地震災(zāi)害風(fēng)險應(yīng)對思考[J]. 王學(xué)東. 城市與減災(zāi). 2017(06)
[8]風(fēng)-光-柴-儲互補(bǔ)發(fā)電能源車系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 李明,鄧冬冬,黃鶴. 柴油機(jī). 2017(05)
[9]高速鐵路橋梁聯(lián)調(diào)聯(lián)試進(jìn)展[J]. 楊宜謙,尹京,姚京川,劉鵬輝,王巍,孟鑫,董振升,王一干. 中國鐵路. 2017(02)
[10]2000—2015年我國地質(zhì)災(zāi)害年際變化與地區(qū)分布特征[J]. 蘇英,黃娜娜,劉宇峰. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(35)
博士論文
[1]機(jī)載斜視及前視合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)研究[D]. 陳琦.中國科學(xué)院研究生院(電子學(xué)研究所) 2007
碩士論文
[1]基于SFCW的GB-InSAR形變監(jiān)測技術(shù)研究[D]. 李俊慧.電子科技大學(xué) 2016
[2]FMCW地基SAR系統(tǒng)設(shè)計與互耦抑制技術(shù)研究[D]. 梅茂奎.北京理工大學(xué) 2016
[3]高相干點InSAR技術(shù)用于滑坡調(diào)查與高精度監(jiān)測[D]. 敖萌.長安大學(xué) 2015
[4]重載鐵路列車荷載作用下橋上曲線動力響應(yīng)分析[D]. 倪家浩.北京交通大學(xué) 2014
[5]永久散射體差分干涉技術(shù)研究[D]. 陳紹勁.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[6]地基SFCW SAR差分干涉測量技術(shù)研究[D]. 張祥.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
本文編號:3465569
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心)北京市
【文章頁數(shù)】:176 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的GBSAR系統(tǒng)
基于 FMCW GBSAR 的微統(tǒng)工作在 X 波段,天線波束寬度為 30 度量 mm 級的目標(biāo)微弱形變。同時,瑞士的 GAMMA 遙感實驗室基于精度的便攜式雷達(dá)干涉形變測量儀(GAMRI)[34]。這套系統(tǒng)能夠?qū)ι絽^(qū)的微形變進(jìn)微弱形變。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖 1.3(b)所側(cè)的天線、驅(qū)動天線旋轉(zhuǎn)的伺服機(jī)構(gòu)、信號采用 Ku 波段的調(diào)頻連續(xù)波信號作為雷達(dá)度。同時,由于該系統(tǒng)具有一副發(fā)射天線之間的空間基線,系統(tǒng)可以獲得監(jiān)測區(qū)域
(a) 雷達(dá)圖像 (b)干涉相位圖圖 1.5 遼寧大廈的形變監(jiān)測實驗Figure 1.5 Micro-deformation monitoring for Liaoning buildidng國內(nèi)的地基合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)中,由北京理工大學(xué)研制的邊坡雷達(dá)系統(tǒng)目前已經(jīng)通過雷科防務(wù)科技股份有限公司進(jìn)行了市場化的營銷和應(yīng)用。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖 1.6 所示,其包含雷達(dá)傳感器、高精度導(dǎo)軌及主控計算機(jī)等部分。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]干涉雷達(dá)在高鐵橋梁振動檢測中的應(yīng)用[J]. 邵澤龍,張祥坤,李迎松. 電子測量技術(shù). 2019(01)
[2]北京山區(qū)公路邊坡地質(zhì)災(zāi)害隱患監(jiān)測預(yù)警技術(shù)研究[J]. 趙忠海,李敏. 城市地質(zhì). 2018(03)
[3]北京山區(qū)崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害空間分布及其敏感性分析[J]. 倪樹斌,馬超,楊海龍,張熠昕. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(06)
[4]中國高速鐵路的創(chuàng)新與發(fā)展[J]. 劉輝. 領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)論壇. 2018(12)
[5]橋梁振動監(jiān)測雷達(dá)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 邵澤龍,高卓妍,張祥坤. 測繪通報. 2018(04)
[6]中國2005-2016年地質(zhì)災(zāi)害的時空變化及影響因素分析[J]. 章詩芳,王玉芬,賈蓓,趙尚民. 地球信息科學(xué)學(xué)報. 2017(12)
[7]門頭溝沿河城斷裂帶活動性初步鑒定及其地震災(zāi)害風(fēng)險應(yīng)對思考[J]. 王學(xué)東. 城市與減災(zāi). 2017(06)
[8]風(fēng)-光-柴-儲互補(bǔ)發(fā)電能源車系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 李明,鄧冬冬,黃鶴. 柴油機(jī). 2017(05)
[9]高速鐵路橋梁聯(lián)調(diào)聯(lián)試進(jìn)展[J]. 楊宜謙,尹京,姚京川,劉鵬輝,王巍,孟鑫,董振升,王一干. 中國鐵路. 2017(02)
[10]2000—2015年我國地質(zhì)災(zāi)害年際變化與地區(qū)分布特征[J]. 蘇英,黃娜娜,劉宇峰. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(35)
博士論文
[1]機(jī)載斜視及前視合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)研究[D]. 陳琦.中國科學(xué)院研究生院(電子學(xué)研究所) 2007
碩士論文
[1]基于SFCW的GB-InSAR形變監(jiān)測技術(shù)研究[D]. 李俊慧.電子科技大學(xué) 2016
[2]FMCW地基SAR系統(tǒng)設(shè)計與互耦抑制技術(shù)研究[D]. 梅茂奎.北京理工大學(xué) 2016
[3]高相干點InSAR技術(shù)用于滑坡調(diào)查與高精度監(jiān)測[D]. 敖萌.長安大學(xué) 2015
[4]重載鐵路列車荷載作用下橋上曲線動力響應(yīng)分析[D]. 倪家浩.北京交通大學(xué) 2014
[5]永久散射體差分干涉技術(shù)研究[D]. 陳紹勁.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[6]地基SFCW SAR差分干涉測量技術(shù)研究[D]. 張祥.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
本文編號:3465569
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