这是描述信息

军用民用商业雷达技术方案新用途盘点大全

军用民用商业雷达技术方案新用途盘点大全

军用民用商业雷达技术方案新用途盘点大全

军用民用商业雷达技术方案新用途盘点大全

军用民用商业雷达技术方案新用途盘点大全

军用民用商业雷达技术方案新用途盘点大全,在军事和商业方面,雷达技术的新突破,将小型化、经济性、高精度雷达结合起来,给雷达技术和应用带来了复兴。很多即将到来的技术增长领域,例如无人驾驶汽车.UAV,以及各种商业/民用应用,都依赖于固态雷达以及一些新的制造过程和设计方法。此次更新是军事雷达、隐身和干扰技术升级,以淘汰传统雷达解决方案。先进数字信号处理(DSP),灵活RF收发器和天线技术的广泛应用,加快了这一转变。


新的天线和制造工艺的改进提高了雷达性能和降低了雷达成本。在这些天线中,氮化镓(GaN)晶体管低噪声放大器(LNA)和有源电扫阵(AESA)天线已成为近期全球军事雷达与雷达干扰机合同签订和系统部署的核心内容。该技术的雷达性能优于传统的雷达系统,推动了大量雷达方案设计和制造方案的创新发展。新的AESA技术支持工作在更高的频率(毫米波)上,体积更小的相控阵天线获得更高的分辨率,而模块化设计方案支持快速应用新的数字处理和计算技术。


1、有源电扫描阵列(AESA)


相控阵天线近几十年来极大地提高了传统雷达的波形系数和性能。进展得益于更强大的DSP和计算机算法。有源电子波束控制(或波束形成)利用相控阵天线的性能优势,引入主动控制系统,在提高雷达扫描速度和精度的同时,大大降低了机械式雷达天线的维修费用和故障率。当前,AESA雷达的需求越来越大,传统雷达技术不断更新、升级改造。


新一代的T/R模块可以通过配置,独立工作或者成群工作。这种支承可产生多个不同频率的波束,从而实现扫描资源的动态、智能应用。与无源阵列相比,该结构具有更高的适用性,更好地降低了系统的拦截概率。定向接收和频率捷变提高了系统的抗干扰能力,尤其在宽带运行时。


模块化AESA设计还提高了可靠性,因为T/R模块没有任何故障会造成整个系统的能力损失,维修/维护工作可以通过更换模块来快速完成。AESA雷达的T/R模组本质上是非常强大的软件定义无线电(SDR)组件,它还可以为高速无线通信设计。由于接收端的通信限制在光束聚焦路径内,因此具有高方向性的波束形成能力可以保证通信的安全性。


AESA雷达的天线扫描角度一般不超过120°。可以达到360°覆盖,传统的解决方案是把它安装在一个机械旋转的平台上。目前,使用背对背天线板的固定阵列,已实现360度全覆盖。


2、多输入多输出(MIMO)


为减少AESA雷达的体积、重量、耗电量和成本(SWAP-C),并提高扩容能力,研究人员正在发展先进的稀布阵技术。它们通过组合,采用与5G无线通信相似的多输入多输出(MIMO)技术,以构成较大的虚拟阵列。MIMO雷达采用多个独立的发射天线实现空间分集,并采用了雷达反射率计算的运算算法,以获得综合分辨率。这两种天线系统还可以同时工作在不同频率或同一频段中或同时工作,并且彼此无干扰,从而进一步提高了雷达杂波下真实目标的识别能力。


结果表明,MIMO雷达系统比其他同类系统具有更好的性能。但已经在一些平台上应用了。例如,SWAP-C受限平台,包括小型UAS、卫星或快速部署机动雷达站。这类平台上的相控阵雷达由于成本过高、过重、过大且耗电过大,难以部署,而小型的稀疏布阵MIMO天线阵列则具有SWAP-C的优点,并具有高精度的雷达能力。近期一些研究表明,SAR(SAR)雷达系统在应用GMTI对快、慢速运动目标显示(GMTI)具有很大的潜力,其对快、慢速运动目标定位精度优于相控阵雷达,而且虚警率较低、抗干扰能力更强。考虑到环境条件和目标信号的特点,要实现这些性能优势,高精密DSP和数字波形发生技术的有效应用是必不可少的。


MIMO雷达的研究也侧重于全向天线系统,但是相对于相控阵天线,损耗更大。这一损失将引起对目标区域外部能量的浪费。但是,一些研究表明,为了提高MIMO雷达的性能,应该采用认知无线电系统来消除这些不利因素。


3、超宽频带毫米波雷达


为克服低频微波频段拥塞,获得高精度和高分辨率的问题,很多雷达应用都转向20GHz以上的频率。幸好,在毫米波频率上,有几个可以使用的0.5GHz、1GHz甚至4GHz的指定频段。虽然大气中正常情况下的毫米波频率损失要高,但与低于6GHz以下的微波频率相比,指导性更强。毫米波雷达的优点是噪音低、分辨率高(超宽带宽)、体积小。


很多新的汽车雷达都使用了24GHz毫米波频段,可以有效地穿透不利的自然情况(例如,光学传感器无法穿透的灰尘和雨水)。在这一频带上工作的雷达也可以提高分辨率,得到较好的危险检测性能。毫米波雷达的优点还可以应用于其它领域,包括无人驾驶飞机的探测监测和医疗监测。如利用FMCW(FMCW)原理的周界监测多道雷达(MCRPS)和扫描监视雷达(SSRS),并且可以根据旋转翼型来进行分类。此外,已有24GHz工作雷达应用于远程心率监测,能准确识别并表征心跳,均方根误差小于7.17毫秒。


军用方面的某些优点(如探测距离较远.分辨率较高,基于FMCW的目标识别能力较强)可以在科学、医疗和安全等许多领域取得新的应用。因为对光环境.天气及杂波灵敏度较低,毫米波雷达还能获得比可见光谱和红外成像更好的监视优势。比如,一种安全管理技术,可以用来在100英尺内准确地检测到威胁。目前,该技术使用了W波段,并且研制了手持装置,有效作用距离超过30ft。

地址:深圳市宝安区西乡街道麻布社区宝安互联网产业基地A区6栋7栋7706

邮箱:Sales@ferry-semi.com

版权所有©2020  深圳市飞睿科技有限公司  粤ICP备2020098907号    飞睿科技微波雷达wifi模块网站地图