基于毫米波雷达的汽车自动避障控制系统研究①

为了提高汽车避障能力,提出一种基于毫米波雷达探测的汽车自动避障控制系统。采用毫米波雷达脉冲回波检测技术构建汽车自动避障的毫米波雷达探测信号模型,结合多尺度连续时频特征分解进行毫米波雷达探测信号的特征分解,估计障碍物定位标记和距离,采用联合参量估计技术实现汽车自动避障过程中的车辆方位信息和障碍物距离参数估计,提高汽车自动避障的智能定位性能。在算法设计的基础上,采用联合总线控制技术进行汽车自动避障控制系统的硬件开发设计。实验结果表明,设计的汽车自动避障控制系统具有很好的智能性,对车辆障碍物和距离等参数的估计精度较高,汽车自动避性能较好。     

利用毫米波雷达测量系统的高铁车桥振动检测

针对高速铁路桥梁的实时高精度、非接触振动检测需求,以车桥竖向振动理论解析结果为参考提出了毫米波雷达精密测距改进算法,进而基于IWR1 443芯片开发了毫米波雷达测量系统并实现了振动信号采集、解码及处理一体化。最后利用该系统开展了京沪线濉河特大桥徐州段32m简支梁桥振动检测试验和动态挠度计算及时频分析。结果显示,广义S变换和标准时频变换提取的三维谱阵揭示了高速列车动载下桥梁振动过程,竖向挠度、跨挠比和振动主频及类型均与理论分析一致且远高于《高速铁路设计规范》现行限值,表明所检测桥梁结构健康状况良好的同时验证了毫米波雷达车桥振动检测的准确性和有效性。     

基于线性调频步进信号的SAR实测数据成像

介绍了线性调频步进信号的形式及合成高分辨距离像的原理,提出了一种基于该信号形式拉伸处理的地杂波剔除方法,分析了目标运动以及雷达载机振动对合成的一维距离像的影响等问题,给出了合成距离像的仿真结果以及一种毫米波直升机机载成像雷达的实测数据成像结果。     

一种汽车倒车防撞系统设计

文章采用超声波来测距,并结合红外避障技术的优越性,以51单片机STC89C52RC为控制核心,通过倒车雷达,实现测距的功能.显示电路测出的距离精确地显示出来;报警电路实现遇到障碍时的声光报警;车尾测障电路实现在驾驶员盲区范围内的防撞;汽车电控刹车电路实现汽车的自动刹车.此设计实现了汽车倒车雷达的各种基本功能,能够主动防御.为了提高超声波测距的探测精度,用推挽形式将方波信号加到超声波换能器两端,可以提高超声波的发射强度.输出端采用两个反相器并联,以提高驱动能力.此系统有效地降低倒车防撞系统的成本,其可靠性和抗干扰性能良好.     

利用复合型介质透镜的毫米波成像研究

毫米波焦平面成像技术有广泛的应用前景.本文采用一种复合型介质透镜,将其用于主动式毫米波成像系统,测量了透镜材料的折射率,对金属板进行成像,得到了轮廓较为清晰的图像.     

红外/毫米波复合制导信息处理方法及MPSoC实现

针对共口径红外/毫米波复合制导应用需求,提出一种基于自回归(AR)谱估计和扩展卡尔曼滤波的信息融合处理新方法,基于此方法构建了实现红外/毫米波复合制导信息处理的多处理器片上系统(multiprocessor SoC,MPSoC),该系统采用主/从流水线结构,解决了基于此系统框架的多核通信、系统同步等问题.所提多处理器片上系统在单片FPGA上实现,FPGA实测结果表明,目标融合预测轨迹和真实轨迹基本重合,误差不超过10-2 rad,航向角融合精度远高于毫米波雷达和红外的精度,取得了比较好的融合效果;在100MHz的时钟下,整个红外/毫米波复合制导的信号处理的处理时间不超过2ms,满足复合制导对系统的实时性要求.     

基于多传感信息的挖掘机器人导航及避障技术

为实现挖掘机器人在挖掘作业前,无碰撞安全行走到作业场所,采用视觉、红外及超声波传感器,采集挖掘机器人外界环境信息,通过红外及超声波传感器实现墙壁跟踪导航;依靠视觉传感器,实现巡线、道路识别、导引车辆跟踪导航;依靠光流法提取障碍物特征信息,实现路面障碍物的识别、避障。研究结果表明:综合使用多传感器信息,可以实现挖掘机器人的导航及避障目标。     

大型无人机在复杂环境下电力巡检研究

为适应复杂飞行环境,实现远距离、长航时的电网输电线路无人机巡检,该文提出大型无人机电力巡检系统,以Z-5大型无人直升机为飞行平台,搭载中继数据链系统、任务吊舱系统、三维地面站测控导航系统、飞行避障系统、缺陷故障智能诊断系统,使系统具备无人机系统自主起降、三维程控飞行、超视距测控、预警避障、可见光／红外／紫外巡视以及电网设备健康状况诊断评估等多项实用化功能。该系统能够适应有山区、河流等多种复杂地形气候环境的输电线路巡检和防灾减灾应用,并具有远距离、精细化、安全可靠的突出特点,可切实提高电网线路巡检的效率和安全性。该系统已经在福建省投入实用化应用,应用效果良好。     

基于STC89C52单片机的自动泊车智能小车的设计与实现

设计一款具有自动泊车功能的智能小车,小车以STC89C52单片机为控制核心,系统由电机驱动模块、红外避障模块、超声波测距模块、LCD显示模块等部分组成.单片机产生两路PWM波控制小车的转向和速度,避障模块采用红外对管交叉避障方式检测小车在行驶过程遇到的障碍物,超声波测距模块用于测量小车在泊车过程中车身与车库墙壁之间的距离,LCD显示模块用于显示小车的实时速度、当前距离等基本信息.测试结果表明,系统性能稳定,小车能实现智能避障和自动泊车功能.     

浅谈红外传感器在导盲车系统中的应用

介绍了红外传感器在导盲车系统中的基本应用,分析了红外传感器的避障原理、测距原理、循迹原理,并给出了一个导盲车应用实例。该导盲车具有避障功能、盲道循迹功能、识别斑马线功能、识别交通灯功能。     

直升机目标声定位系统分析

现代武装直升机的超低空飞行，使得雷达系统已经无能为力，因此通过直升机的飞行噪声对其进行力定位具有重要意义。该文利用平面正四边形阵列对直机目标进行定位，讨论了定位系统的原理及其算法，并对定位精度进行了分析。     

逆合成孔径成像激光雷达系统设计

微波波段逆合成孔径雷达的成像分辨率受到发射信号带宽的限制,在对远距离目标、微小目标成像或提取目标精细微动特征时已不能提供足够高的距离分辨率.为解决这一问题,提出一种新体制雷达--逆合成孔径成像激光雷达,将逆合成孔径技术应用于激光波段,利用激光信号的极大带宽和极短波长实现对运动目标的超高分辨实时成像.分析了逆合成孔径成像激光雷达的高分辨原理,并结合激光信号和运动目标的特点,给出了雷达系统的初步设计方案.仿真实验证明:与利用微波信号成像的逆合成孔径雷达相比,逆合成孔径成像激光雷达能够实现对运动目标更快速、更高分辨的成像.     

基于偏微分方程的遥感成像雷达距离图像分类方法

针对传统方法分类遥感成像雷达距离图像时, 未对图像进行平滑处理, 导致其易受环境干扰, 分类性能较差的问题, 提出一种基于偏微分方程的遥感成像雷达距离图像分类方法. 首先通过偏微分方程对遥感成像雷达距离图像进行平滑处理, 然后采用基于偏微分方程的多区域分割模型, 将分割后的遥感成像雷达距离图像分类过程视为泛化函数最小化过程, 通过分割对能量泛函数进行最小化处理, 实现遥感成像雷达距离图像的多区域分类. 实验结果表明, 该方法成像速度快, 去噪和图像分割效果好, 分类精度和Kappa系数值均较高.     

基于偏微分方程的遥感成像雷达距离图像分类方法

针对传统方法分类遥感成像雷达距离图像时, 未对图像进行平滑处理, 导致其易受环境干扰, 分类性能较差的问题, 提出一种基于偏微分方程的遥感成像雷达距离图像分类方法. 首先通过偏微分方程对遥感成像雷达距离图像进行平滑处理, 然后采用基于偏微分方程的多区域分割模型, 将分割后的遥感成像雷达距离图像分类过程视为泛化函数最小化过程, 通过分割对能量泛函数进行最小化处理, 实现遥感成像雷达距离图像的多区域分类. 实验结果表明, 该方法成像速度快, 去噪和图像分割效果好, 分类精度和Kappa系数值均较高.     

基于编码超表面的三维孔径编码成像研究

针对雷达系统在微波频段对静止目标成像分辨率低的问题,基于超材料和孔径编码成像体制设计了一套三维成像系统,同时提出了一种三维成像的优化算法. 系统将立体目标所在场景划分为4个成像平面上的成像网格,利用编码超表面在不同编码时辐射特性的不相关性构造测量矩阵,实现了在Ka波段对静止目标的高分辨成像. 仿真结果表明,此成像系统能够对2 m距离内的静止目标实现准确重构,方位向分辨率为20 cm,距离向分辨率为10 cm.      

面向信息化战争的成像系统及其关键技术

信息化战争强调全频谱的信息控制与运用,同其他类型相比,图像信息具有直观性强和信息量大的特点.现有的主要成像体制有可见光成像、红外成像、激光成像和雷达成像,它们广泛应用于各类侦察监视平台,已经成为获取目标信息的一种至关重要的有效手段.伴随着材料和工艺技术的发展,各类成像系统在图像质量、信息传输和目标识别方面取得了长足的进步,但仍有不足.为了适应信息化战争的对抗要求,新型成像系统应着力解决软硬件中面临的问题,特别是信息融合和数据链技术,而微小型化、网络化、智能化应该是其主要发展方向.     

国外激光成像探测系统的发展现状及其关键技术

与合成孔径、毫米波、红外、可见光等其他成像探测模式相比,激光成像探测具有一系列独特的特点。它突破了传统的成像概念,广泛应用于雷达、制导及引信等军事领域。本文重点阐述了近年来国外在CO2激光成像探测系统、二极管泵浦固体激光成像探测系统和半导体激光成像探测系统的发展历史和现状,讨论了激光成像探测系统所涉及的主要关键技术,进而展望了激光成像探测系统的发展趋势。     

直升机电力巡线系统中利用核线约束进行线路三维重建

在基于多角度成像技术的直升机电力巡线系统中,为了完成线路预警需要计算导线与周围物体的相对距离,除需要生成线路走廊所在地区的数字地面模型外,还必须提取三维线路信息.因此,提出了一种利用核线约束对线路中间隔棒进行三维重建的方法,进而可以重建整条电力线的三维信息.现场飞行实验表明,应用所提出的方法可以准确重建电力线路的三维信息,使得系统的物线距离测量达到巡线需要的0.5 m精度要求.     

发射天线固定的点频毫米波全息成像雷达系统

基于Fresnel衍射理论分别对固定发射天线的点频毫米波全息成像雷达系统和PNNL设计的移动收发天线的点频毫米波全息成像系统建立了数学模型,确定了目标反演成像质量与发射天线增益方向图、传输空间距离、散射目标形状和接收天线增益方向图之间的关系.同时基于Fourier光学角谱理论和快速傅里叶变换算法,采用Matlab程序编...