基于超宽带雷达的丛林目标探测无人机系统分析
超宽带探地雷达浅层目标探测技术研究
摘要在城市以及乡镇的现代化建设不断发展的趋势下，公路、桥梁等基础交通设施的分布范围越来越广。
随着使用时间的增长，这些基础设施由于各种原因(如建材质量、交通工具超载、恶劣天气等)会出现各种病害，如裂缝、下沉、脱空、变形等，容易造成各种交通事故，因此公路、桥梁等基础交通设施的状况调查和护养愈显重要。
同时由于规划与建设的不同步，在布置和建设地下管道、电缆、排水系统等地下设施时，常会遇到与其它工程设施冲突的问题。
因此在正式实施地下设施建设工程前，需要获取地下结构和目标分布等信息，以分析地下工程的可行性。
超宽带探地雷达技术是一种高效、精确的无损探测方式，对浅层目标具有良好的探测效果。
本文叙述了超宽带探地雷达的发展背景，系统组成与技术原理，研究了超宽带探地雷达在浅层目标探测方面的重构与仿真，并提出了一种基于功率谱估计的超宽带探地雷达浅层目标探测方法，同时分别利用RIS-K2探地雷达系统与GprMax2D软件进行实测和仿真实验，在Matlab数值计算环境中对所提出的方法进行目标探测数据处理。
本文的主要研究工作和成果如下：1.对超宽带探地雷达系统和理论进行了研究，对浅层目标进行了模型重构，同时利用基于时域有限差分法(FDTD)的GprMax2D软件对重构模型进行仿真，利用Matlab软件进行目标仿真数据处理。
2.将超宽带探地雷达技术理论应用于具体的实践应用中。
本文使用意大利IDS公司RIS-K2探地雷达系统进行了目标数据采集和目标探测实验。
同时利用Matlab软件对所采集的数据进行了成像和算法处理。
3.本文提出了一种基于功率谱估计的超宽带探地雷达浅层目标探测方法。
该方法主要针对探测深度小于5m的浅层目标探测的应用，减少了探测过程中所需存储的数据量，计算复杂度低，算法处理速度快，可以实现采集过程与数据处理过程的结合。
本文利用RIS-K2探地雷达系统对华南理工大学五山校区内的湖滨北路与嵩山路进行了实测，利用所提方法对探测采集的数据进行了数据处理与数据分析。
无人机系统解决方案
无人机系统解决方案
《无人机系统解决方案》
随着科技的发展和无人机技术的日益成熟，无人机系统在各个领域中的应用越来越广泛。
然而，不同的领域对无人机系统的需求也各不相同，因此需要有针对性的解决方案来满足各种需求。
在军事领域，无人机系统解决方案主要用于侦察、目标定位、情报收集等任务。
针对这些需求，无人机系统需要具备高空长航时、远程高速巡航、隐蔽性良好等特点，同时需要具备优秀的通信和数据传输能力，以及对复杂环境的适应性。
解决方案可以包括不同类型的无人机系统、地面控制站、通信设备等。
在农业领域，无人机系统解决方案主要用于农田监测、作物喷洒、播种等工作。
针对这些需求，无人机系统需要具备稳定的飞行性能、高清晰度的成像能力、携带大量载荷的能力等特点。
解决方案可以包括多旋翼无人机、农业喷洒设备、智能监测系统等。
在应急救援领域，无人机系统解决方案主要用于搜救、灾区勘察等任务。
针对这些需求，无人机系统需要具备快速响应、飞行稳定性好、机动性强等特点。
解决方案可以包括多旋翼无人机、红外线监测设备、搜救装备等。
综上所述，针对不同领域的无人机系统需求，可以提供多种解
决方案，以确保无人机系统能够更好地应用于各个领域，为人们的生活和工作带来更多便利和帮助。
UWB雷达信号处理与目标检测技术研究
UWB雷达信号处理与目标检测技术研究近年来，随着技术的不断发展，UWB（Ultra Wide Band，超宽带）雷达成为了目标检测领域中备受关注的技术。
其独特的信号处理与目标检测技术为人们提供了广阔的应用前景。
本文将围绕UWB雷达信号处理与目标检测技术展开讨论，介绍其原理、应用以及研究现状。
首先，我们来了解UWB雷达的信号处理原理。
UWB雷达利用超宽带的信号特性，能够在极短的时间内发射并接收到宽带信号。
其信号的波形具有多径冲击响应（MUI）的特点，这使得UWB雷达在目标检测方面具有独特的优势。
信号的处理过程主要包括调制解调、滤波、脉冲压缩等步骤。
通过对收到的信号进行处理，可以提取出目标的信息特征，从而实现目标的检测与定位。
在UWB雷达的目标检测中，重要的技术之一是目标的距离测量。
UWB雷达可以通过测量超短脉冲的传播时间来计算目标与雷达之间的距离。
这种距离测量的精度非常高，可以达到亚毫米的级别，适用于很多领域，如安全监控、车辆定位等。
此外，UWB雷达还可以利用多径效应来实现目标的成像，提供目标的形状和轮廓信息，进一步提高目标检测的准确性。
然而，UWB雷达目标检测仍然存在一些挑战和难题。
其中之一是在多目标环境下的目标分离与跟踪。
由于UWB雷达发射的脉冲具有超宽带特性，容易发生多径干扰，导致目标之间的距离测量和成像出现误差。
为了解决这个问题，研究人员提出了许多算法和方法，如基于时频分析的目标分离算法、基于自适应滤波的目标跟踪算法等。
这些方法通过优化信号处理过程，减小多路径干扰对目标检测的影响，提高了目标检测的精确度和可靠性。
此外，UWB雷达还可以结合其他传感器进行多模态信息融合，进一步提高目标检测的性能。
例如，可以将UWB雷达与摄像头、红外传感器等相结合，利用不同传感器的优势来实现更加准确、鲁棒的目标检测。
通过融合多种传感器所得到的数据，可以得到更加全面、丰富的目标信息，帮助用户更好地理解和分析目标。
无人机载激光雷达在林业资源调查的应用研究
无人机载激光雷达在林业资源调查的应用研究发布时间：2022-08-21T07:15:04.410Z 来源：《科技新时代》2022年1月第1期作者：吴想安[导读] 在当前的林业资源调查中对勘测技术的应用提出了要求吴想安广西南宁森科林业规划设计有限公司摘要：在当前的林业资源调查中对勘测技术的应用提出了要求，借助无人机载激光雷达，可发挥出激光雷达的作用及无人机的优势，使勘测工作顺利进行。
通过对机载激光雷达系统的组成的阐述，明确机载激光雷达系统原理，分析无人机载激光雷达技术应用，可为林业调查工作的开展提供有效的支持，使其在林业资源调查中带来帮助。
关键词：无人机载激光雷达；林业资源；调查引言在林业资源调查中对小面积森林进行监测可使用围径尺、测高器等工具，而传统方式应用中花费时间较多，投入的人力资源大，难以满足当前的林业调查工作需求，影响了调查工作的种类。
无人机载激光雷达技术在当前的林业资源调查中得到了应用，可改善传统调查方式，有着较多的优势，可提升调查工作的效率。
因此，应对无人机载激光雷达技术在林业调查中的应用进行分析，使林业资源调查得到全面优化。
1机载激光雷达系统的组成机载激光雷达系统中包括了空中测量平台、姿态测量导航系统、激光扫描仪、数码相机及数据处理系统等。
空中测量平台可为航空扫描测量系统提供运行的空间载体及平台，包括了直升飞机或者其他设备，比如无人机，可用来搭载航空激光扫描测量系统需要的仪器仪表。
数字化激光扫描仪作为机载激光雷达系统中的重要部分，可用来进行地物地貌三维空间坐标信息的测量。
姿态测量导航系统中包括了GPS 接收机、IMU惯性制导仪、导航计算机，其中GPS接收机使用差分定位技术来将平台坐标明确，IMU惯性制导仪可测量航飞平台的姿态，以纠正发射激光束角度及地面图像，航片经过纠正之后可形成数字正射影像。
数据处理系统可获取到大量的数据，并且借助软件来进行数据处理。
2机载激光雷达系统原理机载激光雷达工作方式是利用激光测距系统向探测目标发射高频率激光脉冲，可获取到地物表面距离、坡度及粗糙度等信息，在处理之后可生成高密度三维空间坐标，这些坐标被称为点云。
超宽带微型无人机通信链路分析
ｏ。＜２以），频移巍（一屯＜琊ｋ）以及时延．ｃ。（ｏ≤
Ｔ。≤ｔ。）在仿真中应根据具体环境进行选择设置， 其中Ｐ（ｅ）＝１／９．Ⅱ。本文中，多普勒功率谱被认为与 时延功率谱独立，即只（ｔ。ｆｏ）＝只（ｔ）・￡（ｆｏ） 图５为无人机信道冲击响应。仿真中无人机的飞 行速度为１２０ Ｋｍ／ｈ，飞行高度距水平面６９０ １１１，基站 接收天线距水平面３０ ｍ，飞行距离５ ｋｍ。系统工作在 Ｌ波段，载频ｆ，＝１．７ ＧＨｚ，发射机有效全向辐射功率
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人机进行测控和数据传输。应该注意到，无人机超 宽带信道不同于窄带时变信道，传播中信号波形在
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尺度和叫延域都会笈生变化。针对移动环境肘超证 俯信号产生的影响，々后应进一步研兜在尺度和时 延域进行分集接收的辎戈方法。
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超宽带雷达
雷达发射信号的分数带宽(FBW)大于0.25的雷达
01 系统组成
03 雷达信号 05 回波信号
目录
02 雷达优势 04 雷达特性 06 雷达天线
07 雷达应用
09 雷达成像
目录
08 目标识别
超宽带(ultrawideBand，UWB)雷达通常定义为：雷达发射信号的分数带宽(FBW)大于0.25的雷达。超宽带技 术就是通过对非常短的单脉冲进行一系列的加工和处理，包括产生、传输、接收和处理等，实现通信、探测和遥 感等功能。超宽带是指该技术的一个主要特点，即占用的带宽非常大。它也可以被称为脉冲雷达 （impulserddar）、脉冲无线电（impulseradio）、无载波(carrier-free)技术和时域(timedomain)技术等。
系统组成
典型的超宽带雷达系统由波形产生器、发射机、接收机、收发天线和信号处理器等部件组成。其中波形产生 器产生超宽带信号波形，比如线形调频脉冲、冲击脉冲、随机噪声等等。其中冲击脉冲信号是比较成熟的超宽带 雷达信号，所谓冲击脉冲就是指产生和消失时间极其短暂的瞬间电流，其产生和消失时间仅为几百微秒至几纳秒。 超宽带的传输把调制信息的过程放在一个非常宽的频带上进行，并且以这一过程所持续的时间来决定带宽所占据 的频率范围，即带宽=1/持续时间，所以超宽带雷达具有很大的带宽。
对超宽带雷达天线的基本要求有:在超宽带信号频带中输入阻抗不变;最大辐射方向不变;存在明显的相位中 心;场强增益系数的频率关系:对于发射天线G(ω)=const,ω:Δω;对于接收天线,G(ω)～ω2,ω:Δω;对于收 发共用天线G(ω)～ω,ω:Δω。
雷达应用
超宽带雷达最早的应用是出于美国陆军探测地下物体的需要,且在目标成像、丛林透视,以及某些类型的杂波 抑制和低RCS目标探测等方面有其应用前景。
无人机测绘激光雷达在无人机测绘中的关键应用
无人机测绘激光雷达在无人机测绘中的关键应用无人机技术的快速发展使得无人机测绘变得越来越普遍。
其中，激光雷达技术的应用在无人机测绘中扮演着至关重要的角色。
本文将探讨激光雷达在无人机测绘中的关键应用。
一、地理测绘领域无人机激光雷达的应用在地理测绘领域具有重要意义。
激光雷达能够快速获取大量的三维地形数据，这对于制作精确的地图非常关键。
传统地理测绘需要大量的人力和时间，而无人机激光雷达可以在短时间内完成大范围的数据采集。
激光雷达通过发射激光束，测量激光束从发射到回波的时间，进而计算出点的三维坐标。
这种高精度的测量方式使得地理测绘更加准确和高效。
二、城市规划与建设在城市规划与建设中，无人机激光雷达的应用也有着广泛的用途。
城市的规划需要准确的地形数据和建筑物模型，而无人机激光雷达可以提供高密度、高精度的地形和建筑物信息。
激光雷达可以测量建筑物的高度、形状，并生成精确的三维模型。
这样的数据可以用于城市规划师评估城市的发展潜力，优化城市规划方案，并帮助建筑师进行精确的建筑设计。
三、灾害监测与预防无人机激光雷达在灾害监测与预防领域的应用也非常重要。
激光雷达可以快速获取地表地貌的信息，如河流、山脉和悬崖等。
这些数据可以用来监测地质灾害的潜在风险，如地滑、滑坡、泥石流等。
通过激光雷达获取的数据，可以生成高精度的数字地形模型，帮助科学家预测和模拟自然灾害事件，提前做好防范和应对措施。
四、环境保护与资源管理无人机激光雷达在环境保护与资源管理方面的应用也非常重要。
激光雷达可以帮助科学家测量森林、湿地等自然环境的高度、密度和多样性。
这些数据有助于监测生物多样性，评估林木生长情况，以及制定合适的保护和管理措施。
此外，激光雷达还可以帮助监测土地利用和土地覆盖情况，帮助政府和企业做出合理的资源管理决策。
综上所述，无人机测绘激光雷达在无人机测绘中有着广泛的应用。
激光雷达在地理测绘、城市规划与建设、灾害监测与预防以及环境保护与资源管理方面发挥着关键作用。
借助什么技术可以改善森林保护措施？
借助什么技术可以改善森林保护措施？一、激光雷达技术激光雷达技术是一种高精度的遥感技术，可以对森林进行全面而精确的测量和监测。
首先，激光雷达可以实现全球范围内的森林三维建模。
通过激光发射与接收，可以快速获取森林地形、结构、高度等信息，进而为森林管理者提供准确的数据支持。
其次，激光雷达技术还可以用于森林火灾的早期检测与预警。
通过激光雷达的高速扫描和数据处理，可以快速监测到火灾的热点，提前采取措施进行扑救和控制，避免火灾蔓延和损失扩大。
二、卫星遥感技术卫星遥感技术具有广覆盖、高分辨率的特点，是森林保护的重要手段之一。
首先，卫星遥感技术可以实现对森林覆盖面积、类型、演变等方面的监测。
通过遥感卫星获取的图像数据，可以分析和评估森林覆盖状况，及时发现和纠正森林退化和破坏。
其次，卫星遥感技术还可以用于森林生态系统的监测和评估。
通过监测土地利用变化、植被指数和环境参数，可以评估森林生态系统的健康状况、生物多样性和碳汇能力，为森林保护决策提供科学依据。
三、无人机技术无人机技术在森林保护方面具有广泛应用前景。
首先，无人机可以实现对森林植被的高空观测和巡查，提供全景图像和视频数据。
无人机配备的高清相机和多光谱传感器，可以获取高分辨率的图像数据，帮助森林管理者掌握森林植被的分布、密度和健康状况。
其次，无人机还可以用于森林护林员的巡查和监测工作。
通过无人机的快速响应和灵活机动性，可以监测森林破坏行为，及时采取行动进行干预和控制，确保森林的安全和稳定。
四、人工智能技术人工智能技术在森林保护方面有着巨大的潜力。
首先，人工智能可以通过机器学习和图像识别技术，自动识别和分类森林的植被类型和病虫害情况。
通过对大量图像数据的分析和学习，人工智能可以准确识别对森林健康和生态系统稳定具有重要意义的物种和问题。
其次，人工智能还可以用于森林火灾的预测和防控。
通过建立火灾风险模型和火灾传播模型，结合实时气象数据和火灾历史数据库，人工智能可以提前预测火灾可能爆发的地点和范围，并根据预测结果制定相应的火灾防控策略。
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基于超宽带雷达的丛林目标探测无人机系统分析
曹秋生;刘贺军;马建超;王勇
【期刊名称】《中国电子科学研究院学报》
【年(卷),期】2012(007)004
【摘要】探测和识别丛林目标并对其准确定位是复杂的技术问题,解决这一问题的需求十分迫切。
首先对具备叶簇穿透能力的超宽带（UWB）雷达的技术构成和性能特点进行描述,然后对适合加装超宽带SAR的无人机提出要求。
在此基础上对叶簇穿透超宽带SAR无人机的系统实现进行分析,分解需关注和解决的技术问题,探讨工作方向和重点。
%To detect,identify and accurately locate targets concealed in jungle is a complicated technical issue,although to solve such an issue has been in urgent demand.Firstly,The description of the technical composition and characteristics of the ultra-wide band（UWB）radar with foliage penetration capabilities have been given.Then the requirements for UAVs that are suitable to install such UWB SAR have been raised,followed by an analysis of foliage penetration UWB SAR-UAV systems with concerned technical issues to be solved in system integration extracted.And key points for future developments is proposed.
【总页数】5页(P351-355)
【作者】曹秋生;刘贺军;马建超;王勇
【作者单位】中国电子科技集团公司第27研究所,郑州450047;中国电子科技集团公司第27研究所,郑州450047;中国电子科技集团公司第27研究所,郑州450047;中国电子科技集团公司第27研究所,郑州450047
【正文语种】中文
【中图分类】TN959.19;V279
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3.基于时-距包围盒目标截取的超宽带雷达多人步态识别 [J], 周金海;常阳;周世镒;吴耿俊;雷雯
4.基于EEMD和HOC的超宽带雷达生命探测算法研究 [J], 蒋留兵;韦洪浪;管四海;车俐
5.基于电磁感应和超宽带雷达的新型探测系统 [J], 高云泽;叶盛波;张晓娟;方广有因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。