FMCW毫米波雷达在高铁桥梁动挠度监测的应用 被引量：5

1

作者 贾岩 高卓妍 +1 位作者 刘淑一 张祥坤 《现代电子技术》 2022年第15期15-19,共5页

针对高铁桥梁传统振动监测方法过程复杂、成本高、精度低等问题,对盐通高铁桥梁的挠度监测应用了基于FMCW体制的地基毫米波雷达,该体制雷达操作方便、体积重量小、精度高、成本低。阐述了由雷达回波相位反演桥梁形变信息的基本原理,简... 针对高铁桥梁传统振动监测方法过程复杂、成本高、精度低等问题,对盐通高铁桥梁的挠度监测应用了基于FMCW体制的地基毫米波雷达,该体制雷达操作方便、体积重量小、精度高、成本低。阐述了由雷达回波相位反演桥梁形变信息的基本原理,简要介绍了其系统组成以及雷达参数,展示并分析了在盐通高铁联调联试期间不同车速运行时24 m简支梁跨中竖向动挠度监测结果。数据结果表明:在一定的速度范围内,随着列车车速逐级提升,桥梁跨中位置的动挠度呈现出总体增加的趋势,在某些速度上存在挠度减小的情况,当车速达到340 km/h时,竖向动挠度达到峰值,随着车速再增加,桥梁产生的竖向挠度会有所下降。实验结果证明,所采用的FMCW毫米波雷达是一个高精度的桥梁振动监测雷达,能够准确监测桥梁的复杂振动,其便携、高精度的优势为我国高铁桥梁健康监测提供了新的方法。 展开更多

关键词 动挠度监测 简支梁 地基雷达 调频连续波 雷达系统 高铁桥梁挠度

下载PDF 职称材料

桥梁振动监测雷达的设计与实现 被引量：2

2

作者 邵泽龙 高卓妍 张祥坤 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2018年第4期78-82,共5页

针对传统桥梁振动检测方法过程复杂、成本高、精度低、效率低等问题,利用调频连续波技术和干涉测量技术,设计了一个操作方便、精度高、系统小、成本低的桥梁振动监测雷达。利用该雷达对北京地铁某一桥梁在过车时的振动状态进行了监测。... 针对传统桥梁振动检测方法过程复杂、成本高、精度低、效率低等问题,利用调频连续波技术和干涉测量技术,设计了一个操作方便、精度高、系统小、成本低的桥梁振动监测雷达。利用该雷达对北京地铁某一桥梁在过车时的振动状态进行了监测。试验结果表明该雷达能够准确测量桥梁的强迫振动和自振。所提出的由雷达回波相位反演桥梁形变信息的方法能够有效地测量桥梁振动状态,从而提高桥梁振动状态检测的分辨率及效率。该系统可以应用于桥梁的监测、预警和维护,具有广阔前景。 展开更多

关键词 线性调频连续波 干涉测量 桥梁监测

下载PDF 职称材料

P波段步进线性调频雷达半实物仿真研究

3

作者 牛晴晴 张祥坤 《微波学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期19-23,共5页

步进线性调频信号是雷达系统中提高距离向分辨率的一种重要的信号形式。其有效降低了雷达高分辨率目标对硬件系统带宽的要求,以多个窄带信号综合的形式降低了雷达系统中DDS信号源的带宽要求以及数据采集单元中AD的采样率要求。半实物仿... 步进线性调频信号是雷达系统中提高距离向分辨率的一种重要的信号形式。其有效降低了雷达高分辨率目标对硬件系统带宽的要求,以多个窄带信号综合的形式降低了雷达系统中DDS信号源的带宽要求以及数据采集单元中AD的采样率要求。半实物仿真可以方便、高效、低成本地验证雷达信号性能。搭建半实物仿真系统时主要使用的仪器是信号源和频谱仪。仿真时,在频域进行宽带合成,然后经过IFFT变换到时域,通过对比信号的主瓣宽度来判断距离向分辨率的高低。实验结果表明随着步进次数的增多,距离向分辨率逐次提高。半实物仿真验证了步进调频技术提高距离向分辨率的技术路线,并为实际雷达系统设计提供了初步技术方案和参数优选手段。 展开更多

关键词 步进频 线性调频 宽带雷达 半实物仿真

下载PDF 职称材料

干涉雷达在高铁桥梁振动检测中的应用 被引量：9

4

作者 邵泽龙 张祥坤 李迎松 《电子测量技术》 2019年第1期95-98,共4页

由于高速铁路对桥梁的稳定性及安全性要求高。因此,利用干涉测量技术和相位反演技术,设计了一种能够测得桥梁微弱振动的雷达检测系统。其不仅系统简单、操作灵活,而且振动检测精度及效率高。此外,其能够快速检测获得毫米级的桥梁微弱振... 由于高速铁路对桥梁的稳定性及安全性要求高。因此,利用干涉测量技术和相位反演技术,设计了一种能够测得桥梁微弱振动的雷达检测系统。其不仅系统简单、操作灵活,而且振动检测精度及效率高。此外,其能够快速检测获得毫米级的桥梁微弱振动。从而克服了常规桥梁检测方法过程复杂、成本高、精度和效率低等问题,可以广泛应用于高铁桥梁振动的检测中。通过该雷达对京津城际高速铁路凉水河特大桥的检测实验,证明了该雷达的有效性和正确性。实验结果表明,该雷达不仅能够准确获得桥梁振动的实时形变信息,也能对桥梁振动的类型进行判断。 展开更多

关键词 高铁桥梁 雷达干涉测量 振动检测 相位反演

下载PDF 职称材料

基于微波干涉雷达的悬索桥振动监测 被引量：8

5

作者 邵泽龙 张祥坤 +1 位作者 李迎松 任佳伟 《现代电子技术》 北大核心 2019年第16期140-143,148,共5页

针对大跨度悬索桥结构复杂,易受外界环境影响而产生复杂振动的问题,设计一个基于调频连续波技术和干涉测量技术的高精度桥梁振动监测雷达。其能够准确检测桥梁的复杂振动,并能对振动的模态进行分析。通过普立大桥的振动监测,实验结果表... 针对大跨度悬索桥结构复杂,易受外界环境影响而产生复杂振动的问题,设计一个基于调频连续波技术和干涉测量技术的高精度桥梁振动监测雷达。其能够准确检测桥梁的复杂振动,并能对振动的模态进行分析。通过普立大桥的振动监测,实验结果表明,该雷达适用于复杂环境下桥梁振动的监测。其不仅能够准确测量振动的幅度和频率,还能对有车经过和无车经过时桥梁的不同振动状态进行判断和分析;当车辆经过桥梁时,可根据产生大幅度的激绕振动频率的大小获得桥梁上车辆行驶速度。该雷达便携、测量精度高的特点使其具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 悬索桥 桥梁振动监测 监测雷达设计 雷达监测 振动模态分析 实验验证

下载PDF 职称材料

海洋4A散射计幅相校正算法FPGA优化实现

6

作者 刘永庆 刘鹏 +2 位作者 云日升 张祥坤 王特 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期2554-2562,共9页

海洋4A散射计将是世界上首个采用相控阵数字波束合成体制的星载微波散射计。其中,相控阵散射计高精度测量的实现依赖于散射计系统中各通道的一致性,因此需要实时对各通道的幅度和相位进行校正,以确保阵列能够正确地合成所需的波束。针... 海洋4A散射计将是世界上首个采用相控阵数字波束合成体制的星载微波散射计。其中,相控阵散射计高精度测量的实现依赖于散射计系统中各通道的一致性,因此需要实时对各通道的幅度和相位进行校正,以确保阵列能够正确地合成所需的波束。针对此问题,提出了一种相控阵散射计通道幅相实时校正算法,所提算法采用现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)实现,利用FPGA的并行处理能力和高速性能,对接收到的信号进行实时处理,实现了通道的幅度和相位校准。仿真、FPGA硬件调试以及实测数据分析表明,所提算法能够有效地对通道进行幅相校正,其校正的幅度和相位平均误差小于1%;所提算法提高了数字波束合成的性能,为相控阵散射计的高精度测量提供了可行性。 展开更多

关键词 海洋4A卫星 现场可编程门阵列 相控阵散射计 幅相校正算法

下载PDF 职称材料

星载干涉成像高度计在轨干涉处理方法研究

7

作者 孙圣淇 石晓进 +1 位作者 张云华 杨杰芳 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2024年第3期569-578,共10页

干涉成像高度计是一种新体制雷达高度计,可以获得宽刈幅、高分辨率和高精度的海面高程信息。但其在轨工作原始数据量巨大,无法全部下传,而且传统用于合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)数据压缩的块自适应量化算法(Block Adapt... 干涉成像高度计是一种新体制雷达高度计,可以获得宽刈幅、高分辨率和高精度的海面高程信息。但其在轨工作原始数据量巨大,无法全部下传,而且传统用于合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)数据压缩的块自适应量化算法(Block Adaptive Quantization,BAQ)会显著增加干涉成像高度计的测高误差,且数据压缩比较低。因此,在保证海面高程测量精度的前提下,大幅压缩原始数据量的在轨处理算法研究具有重要意义。基于干涉成像高度计海洋观测区域的工作时序和干涉处理方法,提出了两项改进算法:①提出一种基于目标位置估计的图像配准和去平地效应方法,相比基于轨道参数的配准和去平地效应方法,大幅降低了运算量,同时可以去除由于小角度入射导致的快速变化的平地条纹;②针对干涉成像高度计在小入射角时地距分辨率变化剧烈的情况,提出了一种插值平均的多视方法,能够降低均匀窗口多视引入的测高误差。利用天宫二号三维成像微波高度计获得的海面数据验证该方法的可行性和对测高精度的影响,实验结果表明:当在轨分辨率为300 m×300 m时,该方法数据压缩比为46.99;当地面产品分辨率为5 km×5 km时,在轨处理算法引入的相位误差标准差小于0.0049°,测高误差标准差小于0.26 cm,相对于BAQ算法,该方法具有数据压缩比高、测高误差小的优势,更适合于未来新一代宽刈幅干涉成像高度计在轨数据处理。 展开更多

关键词 天宫二号三维成像微波高度计 在轨处理 平地效应 多视处理 数据压缩比

原文传递

基于DWT的天宫二号三维成像雷达高度计陆表水体图像融合研究

8

作者 程玉 张云华 +5 位作者 李东 董晓 石晓进 杨杰芳 康雪艳 翟文帅 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2024年第3期579-589,共11页

陆表水体是人类赖以生存的重要资源。天宫二号三维成像雷达高度计(TG2-InIRA)在国际上首次采用小入射角、短基线雷达干涉测量技术获取地球海洋和陆表水体的准镜面反射信息,克服了传统星载雷达高度计和星载合成孔径雷达不能获取宽刈幅水... 陆表水体是人类赖以生存的重要资源。天宫二号三维成像雷达高度计(TG2-InIRA)在国际上首次采用小入射角、短基线雷达干涉测量技术获取地球海洋和陆表水体的准镜面反射信息,克服了传统星载雷达高度计和星载合成孔径雷达不能获取宽刈幅水体高度的不足。然而在小入射角情况下水体散射易受观测角度变化的影响,且水体在不同气象条件下表面粗糙度的变化容易导致雷达影像呈现较大差异,因此开展多角度、多时相TG2-InIRA水体图像融合对于全面了解陆表水体真实状态十分重要。研究提出了一种基于离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT)的TG2-InIRA雷达图像融合方法,DWT旨在将待融合雷达图像分解为低频子图像和高频子图像。陆表水体在形态学上呈现出极大的多样性,这些在频域表现为丰富的低频和高频特征,对其融合需采用不同的策略。具体地,低频方面,提出了一种基于Canny算子的融合规则,突出江河、湖泊等大型水体宏观特征;高频方面,发展出了一种基于局部对比度的融合规则,突出细小水体及水体边缘等微观特征。在长江流域安庆地区多角度、多时相TG2-InIRA雷达图像上与加权平均以及基于Laplacian金字塔、Nonsubsampled Contourlet变换和DWT的几种常用经典融合方法所做的对比实验表明,所提方法在清晰度、交叉熵等评价指标上均有明显提升,基于融合结果所开展的图像分割实验进一步展示了所提方法在提取水体的精细度和完整性方面的良好性能。 展开更多

关键词 陆表水体 图像融合 三维成像雷达高度计 离散小波变换 雷达图像处理

原文传递

FY-3E微波湿度计发射前定标的非线性系数在星上定标中的适用性分析 被引量：1

9

作者 王振占 肖雨伟 +2 位作者 张升伟 何杰颖 谷松岩 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期2327-2336,共10页

星载微波湿度计发射前定标和在轨定标的最大不同是冷源的使用:在轨定标的冷源是宇宙冷空背景温度,通常为2.7 K,而发射前定标的冷源通常控制在80—100 K。这样通过发射前定标得到的非线性系数是否可以用于在轨定标一直是一个非常关心和... 星载微波湿度计发射前定标和在轨定标的最大不同是冷源的使用:在轨定标的冷源是宇宙冷空背景温度,通常为2.7 K,而发射前定标的冷源通常控制在80—100 K。这样通过发射前定标得到的非线性系数是否可以用于在轨定标一直是一个非常关心和值得研究的问题。本文通过在FY-3E微波湿度计发射前热真空定标中除了传统需要的冷热、变温定标源之外,另外设计了一个独立的位于180—200 K附近的定标源。利用该验证源,本文提出了三点定标公式,基于冷空不变性并通过外推到冷空亮温的模拟观测计算非线性系数。随后通过比较传统和新型非线性系数推导方法的结果,并将两组系数带入同一组数据中分析两组发射前定标系数用于在轨定标的适用性。结论表明,通过对传统方法和新方法的计算结果比较,发现将两组非线性方法应用于同一数据集的结果存在差异,说明传统方法得到的发射前系数存在误差。并且该方法简化了发射前标定过程,提高了非线性系数用于星上标定的精度。 展开更多

关键词 微波湿度计定标 FY-3微波湿度计 发射前定标 在轨定标 非线性系数

原文传递

机载全极化微波辐射计系统设计及海面亮温的提取方法 被引量：1

10

作者 王振占 丁甲 +9 位作者 陆浩 刘璟怡 佟晓林 李彬 董帅 王特 霍长兴 叶云华 张祥坤 董晓龙 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期275-285,共11页

机载全极化微波辐射计(Airborne full Polarization Microwave Radiometer,APMR)是国家重大科技基础设施航空遥感系统的主要载荷之一,用于获取来自地球表面和大气的微波辐射电场的极化信息,从而反演地球表面和大气的物理参数.APMR是一个... 机载全极化微波辐射计(Airborne full Polarization Microwave Radiometer,APMR)是国家重大科技基础设施航空遥感系统的主要载荷之一,用于获取来自地球表面和大气的微波辐射电场的极化信息,从而反演地球表面和大气的物理参数.APMR是一个5频点的被动微波遥感器,中心频点分别为10.7 GHz,18.7 GHz,23.8 GHz,37.0 GHz和90 GHz.其中,23.8 GHz和90 GHz采用水平和垂直极化接收方式;10.7 GHz,18.7 GHz和37.0 GHz采用全极化接收方式,同时接收观测场景辐射的4个Stokes参数亮温.该文在介绍我国第一台机载全极化微波辐射计APMR系统主要技术特点和基本性能指标的基础上,提出了由辐射计输出参数进行全极化定标、再进行海面亮温提取的二级数据处理方法,从而得到海面亮温的4个Stokes参数信息,其可用于海面风向、风速等参数的反演.APMR于2020年6月在东营进行了海上的搭载飞行试验,从实验结果中提取到的海面亮温与预期情况一致,这使仪器的工作性能以及海面亮温的提取方法得到验证,为未来机载平台获得海洋表面参数提供了新的技术手段. 展开更多

关键词 机载微波辐射计 全极化 定标 天线方向图 海面亮温

下载PDF 职称材料

一种用于合成孔径高度计的开环抗混叠滤波方法 被引量：1

11

作者 王佳明 许可 蒋茂飞 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第3期680-687,共8页

开环工作模式是一种交替收发脉冲的合成孔径高度计工作模式,该模式相比于Sentinel-3等卫星高度计的闭环工作模式在单位时间内可获得更多的独立脉冲数,进而提高测距精度。但由于开环模式的脉冲重复频率小于多普勒带宽,其方位向多普勒频... 开环工作模式是一种交替收发脉冲的合成孔径高度计工作模式,该模式相比于Sentinel-3等卫星高度计的闭环工作模式在单位时间内可获得更多的独立脉冲数,进而提高测距精度。但由于开环模式的脉冲重复频率小于多普勒带宽,其方位向多普勒频谱存在混叠,使得产生的多视回波畸变,降低测距精度。通过研究用合成孔径信号处理过程中距离弯曲与混叠频率的对应关系,提出一种基于多视波束堆栈处理的开环抗混叠滤波方法,对多视波束堆栈进行滤波处理,有效解决了开环模式方位向混叠效应。通过仿真验证,该方法能有效提高测距精度。在2 m有效波高条件下,采用本文提出的开环抗混叠滤波方法的1 Hz测距精度由0.7 cm提高到0.6 cm,提高了14%。 展开更多

关键词 合成孔径高度计 高度计测距精度 开环模式 抗混叠滤波

原文传递

微波黑体发射率计量标准装置的准光照射天线设计 被引量：4

12

作者 李彬 金铭 +1 位作者 白明 李志平 《宇航计测技术》 CSCD 2018年第6期9-15,共7页

微波黑体发射率计量标准装置拟通过双站测量的方式,获取微波黑体的电磁散射信息,进而基于基尔霍夫热平衡定律获取其发射率信息。在有限的测量空间和较高的测试频段条件下,需要对照射天线进行优化设计,以实现对微波黑体散射特征的有效测... 微波黑体发射率计量标准装置拟通过双站测量的方式,获取微波黑体的电磁散射信息,进而基于基尔霍夫热平衡定律获取其发射率信息。在有限的测量空间和较高的测试频段条件下,需要对照射天线进行优化设计,以实现对微波黑体散射特征的有效测量。针对此应用,在毫米波和亚毫米波段基于准光学技术,开展了照射天线仿真设计工作。并结合装置实测场景,对准光照射天线的散射测量收发链路进行仿真,结果表明:通过准光天线设计,可以使得发射天线在目标区形成相位平坦,边缘衰减的照射场分布,可以降低收发天线-目标间的电磁能量传输衰减,同时近似测得目标的远场散射特性已便于反射率积分。综合而言,通过仿真分析,验证了微波黑体发射率计量标准装置中高频段收发天线的设计原理和应用价值,同时也对其它近场测试系统的研制和应用提供了参考。 展开更多

关键词 微波黑体定标源 双站散射测量 准光天线 仿真分析

下载PDF 职称材料

基于地基干涉雷达的高速铁路桥梁运营性能检定

13

作者 高卓妍 邸昊 +3 位作者 禚一 贾岩 刘淑一 张祥坤 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期153-160,共8页

目前应用最广泛的高速铁路桥梁检定方法为位移计、加速度计等接触式传感器,但其难以大量铺设,且工作效率低,每类传感器只能完成单一测量任务。而地基干涉雷达系统发射功率小、信噪比高、安装灵活,测量精度可达亚毫米级,一次测量即可完... 目前应用最广泛的高速铁路桥梁检定方法为位移计、加速度计等接触式传感器,但其难以大量铺设,且工作效率低,每类传感器只能完成单一测量任务。而地基干涉雷达系统发射功率小、信噪比高、安装灵活,测量精度可达亚毫米级,一次测量即可完成多项桥梁参数检定的任务。利用矢量网络分析仪构建发射步进频率连续波信号的地基干涉雷达系统,对盐通高速铁路沿线的32 m简支箱梁桥进行实验。高速铁路检测车由310 km/h逐级提速至385 km/h,雷达系统可准确测量桥梁跨中的动挠度,进而分析其动力系数、挠跨比、强振频率、自振频率及阻尼比等参数。将仿真结果和拉线式位移计的实测结果与地基干涉雷达的实测结果进行综合对比分析,证明地基干涉雷达在高铁桥梁运营性能检定应用中的准确性和有效性。 展开更多

关键词 地基干涉雷达 SFCW信号 高速铁路 简支箱梁 运营性能检定

下载PDF 职称材料

多子带频域超宽带合成雷达半实物仿真

14

作者 刘淑一 刘永庆 +2 位作者 高卓妍 贾岩 张祥坤 《电讯技术》 北大核心 2023年第6期895-902,共8页

宽带合成技术是实现距离向高分辨的一种有效手段,目前频域宽带合成方法拓展至超宽带合成,合成带宽受限,合成信号质量随子带数增加而恶化。针对这些问题,提出了一种适用于频率步进线性调频信号的多子带频域超宽带合成方法,采用预失真、... 宽带合成技术是实现距离向高分辨的一种有效手段,目前频域宽带合成方法拓展至超宽带合成,合成带宽受限,合成信号质量随子带数增加而恶化。针对这些问题,提出了一种适用于频率步进线性调频信号的多子带频域超宽带合成方法,采用预失真、子带间高精延时对齐、相位自适应调整等技术对影响信号合成质量的系统失真、延时误差、子带拼接处相位跳变改进,并搭建步进频雷达半实物仿真系统以验证所提方法的有效性及合成信号性能。实验结果表明,43个28 MHz带宽的子脉冲合成的超分辨距离向信号,带宽为1.0357 GHz,时间分辨率高达0.8720 ns,具有良好的点目标分辨性能,未来可应用于二维合成孔径雷达超分辨成像。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 超分辨成像 子带拼接 半实物仿真

下载PDF 职称材料

星载被动微波遥感技术及其应用进展

15

作者 王振占 王文煜 +5 位作者 佟晓林 张洲 刘璟怡 陆浩 丁甲 吴延婷 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期986-1015,共30页

星载被动微波遥感是指利用高灵敏度接收机通过接收场景和目标的自然微波辐射来提取目标信息的一种遥感手段。被动微波遥感又称微波辐射计遥感。人类利用微波辐射计从空间进行对地遥感已有50多年的历史。目前,星载微波辐射计已经成为气... 星载被动微波遥感是指利用高灵敏度接收机通过接收场景和目标的自然微波辐射来提取目标信息的一种遥感手段。被动微波遥感又称微波辐射计遥感。人类利用微波辐射计从空间进行对地遥感已有50多年的历史。目前,星载微波辐射计已经成为气象和海洋卫星的主载荷,在数值天气预报、海洋环境监测和全球变化研究中发挥着越来越重要的作用。本文分析了国内外星载被动微波遥感技术与应用进展,以及被动微波遥感技术发展趋势及其关键技术问题,针对中国星载被动微波遥感的定量化应用,在数据与数据处理流程,算法标准化、亮温和反演参数的定标/检验标准化等方面提出了一些思考和建议,以期望被动微波遥感数据被越来越广泛地得到应用,最大限度地提升星载地球被动微波遥感技术的应用效能。 展开更多

关键词 星载被动微波遥感 微波辐射计 发展历史 技术进展 定量应用 标准化

下载PDF 职称材料

SFCW干涉雷达用于高铁车桥耦合振动监测的实验研究

16

作者 高卓妍 贾岩 +1 位作者 刘淑一 张祥坤 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第3期135-141,共7页

传统的高铁车桥耦合振动监测手段为位移计、加速度计、倾角仪等接触式测量手段,存在安装困难、工作效率低等缺点。地基干涉雷达是非接触式测量手段,体积小、安装灵活,可作为传统监测手段的一种有效补充。基于矢量网络分析仪(vector netw... 传统的高铁车桥耦合振动监测手段为位移计、加速度计、倾角仪等接触式测量手段,存在安装困难、工作效率低等缺点。地基干涉雷达是非接触式测量手段,体积小、安装灵活,可作为传统监测手段的一种有效补充。基于矢量网络分析仪(vector network analyzer,VNA)搭建一套Ku频段的步进频连续波(stepped frequency continuous wave,SFCW)干涉雷达,与自主研发的Ka频段的调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)干涉雷达对比验证该系统微形变监测的可行性。实验对象为盐通高铁的32 m简支箱梁,实验用车为和谐号16节重联列车,运行速度为250 km/h。实验结果表明,两套雷达系统的动挠度测量结果相差0.013 mm,实测精度达亚毫米级。SFCW干涉雷达可以20 Hz的采样频率准确地测量桥梁的自振频率和强振频率,频谱测量精度达0.1 Hz,且SFCW干涉雷达的信噪比更高。 展开更多

关键词 地基干涉雷达 步进频连续波 调频连续波 简支箱梁 车桥耦合振动 动挠度

下载PDF 职称材料

航空遥感系统全极化微波散射计系统设计与校飞试验

17

作者 刘淑一 贾岩 +3 位作者 高卓妍 张祥坤 董晓龙 刘和光 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期3382-3390,共9页

全极化微波散射计是具有散射计和成像两种工作模式的主动式微波遥感设备,在复杂环境观测及多维信息获取中具有良好应用前景。该文对全极化微波散射计系统的设计方案进行详细介绍,系统根据两种工作模式的需求设计4 MHz、40 MHz、120 MHz... 全极化微波散射计是具有散射计和成像两种工作模式的主动式微波遥感设备,在复杂环境观测及多维信息获取中具有良好应用前景。该文对全极化微波散射计系统的设计方案进行详细介绍,系统根据两种工作模式的需求设计4 MHz、40 MHz、120 MHz、200 MHz四种带宽,有效解决成像散射计带宽与后向散射系数测量精度间矛盾。基于匹配滤波的数字中频信号处理方法,推导了衡量后向散射系数测量精度的归一化标准差,并针对数字滤波器加窗效应、数据段重叠率与归一化标准差关系进行理论分析以最小化归一化标准差。海洋及陆地校飞试验结果表明,全极化微波散射计系统兼具高精度后向散射系数测量和高分辨率微波成像特性。散射工作模式下,当数据重叠率、滚降系数、回波信噪比分别为50%、0.5、5.53 dB时,系统性能接近最优,可获得较高且稳定的后向散射系数测量精度;成像模式下,距离向与方位向分辨率分别为0.89 m、0.43 m,使全极化微波散射计具有良好目标探测特性。 展开更多

关键词 成像散射计 后向散射系数测量精度 归一化标准差 设计与校飞试验

下载PDF 职称材料

CGLS算法在综合孔径微波辐射计中的应用 被引量：4

18

作者 杨晓城 阎敬业 +2 位作者 武林 吴龙 吕文涛 《微波学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期90-93,96,共5页

高效的反演成像算法是综合孔径微波辐射计的关键技术之一。由于综合孔径微波辐射计反演成像在数学上是病态的反问题,所以需要进行正则化处理以克服其病态特性而获得稳定的解。与直接正则化方法相比,共轭梯度最小二乘(Conjugate Gradient... 高效的反演成像算法是综合孔径微波辐射计的关键技术之一。由于综合孔径微波辐射计反演成像在数学上是病态的反问题,所以需要进行正则化处理以克服其病态特性而获得稳定的解。与直接正则化方法相比,共轭梯度最小二乘(Conjugate Gradients Least Squares,CGLS)迭代法具有无须明确正则化参数、无须对传递矩阵求逆等优点。提出将共轭梯度最小二乘法应用于综合孔径辐射计成像中,并基于全极化干涉式微波辐射计(Full Polarization Interferometric Radiometer,FPIR)系统,比较了其与经典的最小范数正则化的性能。仿真结果表明:与最小范数正则化相比,CGLS正则化算法能有效降低FPIR系统图像反演误差,以获取高精确度的观测场景的亮温分布满足FPIR系统探测海面风场、海表面盐度和土壤湿度等应用需求。 展开更多

关键词 综合孔径辐射计 正则化 共轭梯度最小二乘法 全极化干涉式微波辐射计

下载PDF 职称材料

基于调频连续波雷达的高铁桥梁振动监测方法 被引量：3

19

作者 刘淑一 贾岩 +3 位作者 邸昊 禚一 高卓妍 张祥坤 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第34期14604-14609,共6页

监测高速铁路桥梁的运营性能,评估桥梁损伤情况、桥梁寿命是保证列车安全运营的重要环节。针对位移计、加速度计等传统监测方法安装复杂、不能多点连续测量、搭建成本高等缺点,为桥梁振动监测提供一种安装灵活、观测周期短、成本低的非... 监测高速铁路桥梁的运营性能,评估桥梁损伤情况、桥梁寿命是保证列车安全运营的重要环节。针对位移计、加速度计等传统监测方法安装复杂、不能多点连续测量、搭建成本高等缺点,为桥梁振动监测提供一种安装灵活、观测周期短、成本低的非接触测量方法,利用自主研发调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)微形变雷达对盐通高速铁路的海安特大桥24 m简支梁桥进行监测,获取并分析衡量桥梁运营性能的自振频率、阻尼比、动力系数等竖向振动参数。试验结果表明,自振频率、阻尼比分别为7.1432 Hz、2.778%,各速度级下的动力系数实测值均小于运营动力系数,随列车运行速度的增加,动力系数实测值有增加的趋势,与《高速铁路桥梁运营性能检定规定(试行)》中的相关要求一致。 展开更多

关键词 调频连续波(FMCW)雷达 自振频率 阻尼比 动力系数

下载PDF 职称材料

天宫二号三维成像微波高度计大气斜距时延校正 被引量：3

20

作者 陈洁好 张云华 董晓 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期1059-1069,共11页

2016-09-15随天宫二号空间实验室发射升空的三维成像微波高度计(简称天宫二号成像高度计)是国际上第一个采用小入射角、短干涉基线实现宽刈幅海面高度测量的高度计。由于天宫二号没有为成像高度计配备用于大气校正的微波辐射计,因此需... 2016-09-15随天宫二号空间实验室发射升空的三维成像微波高度计(简称天宫二号成像高度计)是国际上第一个采用小入射角、短干涉基线实现宽刈幅海面高度测量的高度计。由于天宫二号没有为成像高度计配备用于大气校正的微波辐射计,因此需要采用模型方法对大气时延进行精确估计。传统高度计采用星下点观测,通常只考虑大气折射率的改变引起传播速度变化的时延。天宫二号成像高度计采用偏离星下点1°-8°的小角度观测,因此在进行大气传输时延校正时不仅要考虑雷达信号传播速度的改变,还应考虑由于传播方向改变带来的路径弯曲效应。本文针对天宫二号成像高度计的观测几何特性,提出基于数值天气模型校正大气斜距时延的算法:采用欧洲中期天气预报中心的天气数据和大气分层模型,通过气象参数计算大气折射率;根据高度计参数和各层大气折射率,依赖折射定律和信号传播的几何关系在路径上逐层积分,计算大气斜距时延的估值。通过对天宫二号成像高度计的陆地角反射器定标实测数据进行处理,经大气斜距时延校正后,角反射器的剩余距离误差的标准差约为6.2 cm,达到厘米量级的斜距测量精度,验证了在不同入射角情况下,所提出的大气斜距时延校正算法的有效性和可靠性。 展开更多

关键词 天宫二号微波高度计 干湿大气时延 斜距时延校正 数值天气模型 路径弯曲

原文传递