科技成果

可重构超宽带MIMO穿墙雷达系统

技术领域:光电磁一体化 

成果描述:

随着城市化建设的推进,城市人口急剧膨胀,地震等灾后废墟生命探测需求急剧增加;此外,城市建筑室内遮蔽空间危险人体目标探测,也是城市反恐作战信息感知的核心之一。阵列穿墙雷达利用电磁波“透视”能力获取遮蔽空间目标信息,具有较强复杂环境适应能力与较高实时探测能力,是遮蔽空间人体目标探测的重要手段,广泛应用于灾害救援、反恐作战等场景。

通过宽带天线单元小型化及阵列拓扑优化设计、模块化宽频带射频前端设计、低功耗高性能数据采集与信息处理平台等雷达系统关键技术突破,实现远距离离墙穿透探测和近距离贴墙三维探测,为二维/三维穿墙雷达障碍物穿透、多目标探测识别与跟踪、高精度定位、墙后建筑结构重建等障碍物后方的侦测任务。

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(a)贴墙模式              (b)离墙模式

图1 可重构超宽带MIMO穿墙雷达实物

可重构超宽带MIMO穿墙雷达关键指标:

(1) 8发8收可拆卸MIMO架构、全相参,线性调频连续波;

(2) 工作带宽:≥1GHz;

(3) 发射功率:贴墙模式≥20dBm,离墙模式≥30dBm;

(4) 输出功率平坦度:≤±1dB;

(5) 收发隔离度:贴墙模式≥40dB,离墙模式≥50dB;

(6) 单阵元天线增益:≥8dBi;

(7) 远距离发射天线增益:≥15dBi;

(8) 接收增益:≥64dB;

(9)接收增益可调范围:≥30dB;

应用情况:

(1)超宽带MIMO穿墙雷达室内目标定位

所研制穿墙雷达可以应用于地震、滑坡、泥石流中的掩埋人体搜救,可有效提高搜救效率;还可用于城市反恐中的恐怖分子定位,降低人员伤亡概率。

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(a)穿墙探测场景                 (b)目标定位结果

图2 超宽带MIMO穿墙雷达动目标实时定位

(1)超宽带MIMO穿墙雷达室内目标跟踪

可用于城市反恐中的恐怖分子运动轨迹跟踪,降低人员伤亡概率。

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(a)穿墙探测场景               (b)目标定位结果

图3 超宽带MIMO穿墙雷达动目标实时定位