雷达生命探测仪原理18页PPT
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雷达生命探测仪
锁 长期存放时应定期对雷达做开机检查， 长期存放时应定期对雷达做开机检查，检查内 定 容为：系统是否工作正常， 容为：系统是否工作正常，电池电量是否充足 。 我们建议要至少每月检查一次电池电量， 我们建议要至少每月检查一次电池电量，必要 时给电池完全充电一次。 时给电池完全充电一次。雷达探测器建议充电 时间为12小时 显示控制器建议充电时间6小时 小时， 时间为 小时，显示控制器建议充电时间 小时 不要将雷达长时间在高温环境下使用， 不要将雷达长时间在高温环境下使用， 这样会影响其使用寿命
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打开雷达 探测器开关 打开显示控制器 电源总开关 进入开始界面
开
机
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SJ-3000软件
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前期准备
① 清理现场 由于本仪器探测灵敏度较高，现场工作人员的活动 可能会影响探测效果。因而，应尽量减少雷达周围 的人员数量，最好只留1～2名操作者，同时尽量避 免走动、晃动等，以避免对雷达产生干扰，降低本 仪器探测性能，造成不必要的错误判断。 ②架设雷达 将雷达探测器的探测面（探测器底部）正 对需要探测的区域 ③选择操作姿态和位置 在雷达探测器后方距雷达探测器5 米以上，操作人员应尽量保持静 止，避免体动
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搜 救
生命探测雷达 SJ-3000
Life Detecting Radar
西安必肯科技发展有限公司
Xi’an Biken Technology Development Co.,Ltd.
雷达生命探测仪
生命探测仪之雷达生命探测仪原理及其应用生命探测仪是借着感应人体所发出超低频电波产生之电场(由心脏产生)来找到"活人"的位置。
配备特殊电波过滤器可将其它动物，诸如狗、猫、牛、马、猪等不同于人类的频率加以过滤去除，使生命探测仪只会感应到人类所发出的频率产生之电场。
仪器配备两种不同侦测杆，长距离侦测杆侦测距离可达500公尺，短距离20公尺。
人体发出的超低频电场可穿过钢筋混凝墙、钢板。
仪器在碰到上述障碍物时，侦测距离会减少，但只要操作者向前靠近侦测地点，仍可精准地找到欲搜寻的人体目标。
一、生命探测仪的种类：目前所知的生命探测仪按原理结构可分为：雷达波探测器、视频探测器、音频探测器等。
1.音频探测器：①.声波音频探测器原理:通过获取在空气中传播的微弱声波并放大信号来探测目标。
②.震动波音频探测器原理:通过震动探头拾取并放大地面传来的震动波来探测目标两者的共同特点就是：价格较低，比较简单易用。
局限性：现场需要有一定的孔洞和裂隙才能伸入探测设备；或只适用于浅表层、大空间的探测；在下雨或有消防用水的情况下会受到一定的环境干扰。
2.视频探测器原理:利用可见光或非可见光，通过CCD传感器摄像转送到显示屏成像。
有视频形象化，直观简单、易用、价廉一般在使用中需要线缆传输音频信号，或缝隙孔洞。
3.雷达波生命探测仪原理:由雷达天线定向集中地发射电磁波，该电磁波能穿透混凝土墙壁、碎石瓦砾等，与人体接触后反射并产生变化。
由于这种变化受人的身体活动、呼吸甚至心跳活动的影响，反射后变化了的电磁波被接收器接收，经过过滤背景干扰，某些特有的波谱经计算机软件分析处理，在显示屏显示。
特点：具有易携带、移动快、无需与物体接触的特点，无需由孔洞、裂隙等进入，可在被各种物质隔离覆盖的情况下探测到被困者。
二、雷达生命探测仪具体原理：无线探测发射器首先发射雷达波，雷达波可穿透普通的建筑墙体和碎石等材料，到达最远6米的被测目标。
目标物的移动或呼吸心跳等使雷达波产生一定的改变，并把变化后的雷达波通过天线发送回掌上电脑上。
雷达系统原理PPT课件
旁瓣旁瓣电平为主瓣电平与最大旁瓣电平之差脉冲波束宽度脉冲宽度是指在主瓣中辐射功率密度为最大辐射功率密度3db的一半的角也被称为半值宽度雷达无线电波特性雷达的无线电波略沿地表方向传播主要视线
雷达系统原理
什么是雷达系统？
• 雷达是从天线发射称为微波的甚高频无线电波的导航设备。发射 的无线电波经过 目标（如其他船，浮标，小岛等）反射回来，并 通过相同的天线接受后转换为电 信号。再将这些电信号发送给显 示单元进行显示。雷达使在夜晚或大雾的情况下 发现视线以外的 目标成为可能，并可以使船避免一些潜在的危险。 由于天线发射 的同时在旋转，这样就使本船周边的情况便一目了然。 雷达发射 的微波信号被称为脉冲信号，发射和接收这些信号是交替进行的。 一次 360 度的旋转就有上千的脉冲信号被发射和接收。
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
关于 SART雷达应答器
• 根据 GMDSS（全球遇险与安全系统）要求，IMO/SOLAS 类型的 船必须配备 SART。当船遇险时，SART 可以自动发出信号，所以 其他船或飞机就可以确定 遇险船的位置。若本船配备了波段的雷 达，并且 8 英里内有船遇险，SART 可以 指引雷达回波到遇险船。 该信号包括了 12 扫频，并在 9.2 到 9.5GHz 的频段传输。 根据距 离的不同，SART 具有 2 种扫频时间，由慢（7.5μs）到快(0.4μs) 扫描或反 之亦然。当接收到该信号时，屏幕上出现一条总长为 0.64 海里被 12 个点平均的 线。最近的 SART 的光点指示遇险船 的位置。当本船接近 SART 1 海里以内时， 雷达上显示快速闪烁 的扫描信号，并有一根单薄的线连接 12 个光点。
弱反射目标
• 目标反射的回波强度不仅取决于与目标间的距离，目标的高度或 尺寸，还要取决 于目标的材料和特性。具有低发射或入射角的目 标，如 FRP(纤维增强复合材料) 船和木制船发射的都不好。所以， 必须注意 FRP 船，木船或沙，沙洲，泥礁等 物体都是弱反射目 标。 由于与海岸线的距离等，本船在雷达图像上看起来比实际的 海岸线要远，当船周 围有弱反射目标时，应更加谨慎。
雷达系统原理
什么是雷达系统？
• 雷达是从天线发射称为微波的甚高频无线电波的导航设备。发射 的无线电波经过 目标（如其他船，浮标，小岛等）反射回来，并 通过相同的天线接受后转换为电 信号。再将这些电信号发送给显 示单元进行显示。雷达使在夜晚或大雾的情况下 发现视线以外的 目标成为可能，并可以使船避免一些潜在的危险。 由于天线发射 的同时在旋转，这样就使本船周边的情况便一目了然。 雷达发射 的微波信号被称为脉冲信号，发射和接收这些信号是交替进行的。 一次 360 度的旋转就有上千的脉冲信号被发射和接收。
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
关于 SART雷达应答器
• 根据 GMDSS（全球遇险与安全系统）要求，IMO/SOLAS 类型的 船必须配备 SART。当船遇险时，SART 可以自动发出信号，所以 其他船或飞机就可以确定 遇险船的位置。若本船配备了波段的雷 达，并且 8 英里内有船遇险，SART 可以 指引雷达回波到遇险船。 该信号包括了 12 扫频，并在 9.2 到 9.5GHz 的频段传输。 根据距 离的不同，SART 具有 2 种扫频时间，由慢（7.5μs）到快(0.4μs) 扫描或反 之亦然。当接收到该信号时，屏幕上出现一条总长为 0.64 海里被 12 个点平均的 线。最近的 SART 的光点指示遇险船 的位置。当本船接近 SART 1 海里以内时， 雷达上显示快速闪烁 的扫描信号，并有一根单薄的线连接 12 个光点。
弱反射目标
• 目标反射的回波强度不仅取决于与目标间的距离，目标的高度或 尺寸，还要取决 于目标的材料和特性。具有低发射或入射角的目 标，如 FRP(纤维增强复合材料) 船和木制船发射的都不好。所以， 必须注意 FRP 船，木船或沙，沙洲，泥礁等 物体都是弱反射目 标。 由于与海岸线的距离等，本船在雷达图像上看起来比实际的 海岸线要远，当船周 围有弱反射目标时，应更加谨慎。
雷达基本工作原理课件
雷达的分类
01
脉冲雷达
发射脉冲信号，通过测量脉冲 信号往返时间计算目标距离。
02
连续波雷达
发射连续波信号，通过测量信 号频率变化计算目标距离和速
度。
03
合成孔径雷达
利用高速平台对目标区域进行 扫描，形成高分辨率的合成孔
径图像。
雷达的应用
军事侦察
利用雷达探测敌方军事目标，如飞机、 坦克等。
气象观测
指雷达在存在欺骗干扰的情况下，仍能正常工作并检测到目标的能力 ，通常由信号鉴别和抗干扰算法决定。
多目标处理能力
跟踪能力
指雷达在同一时间内能够跟踪的 目标数量，通常由数据处理能力 和硬件资源决定。
分辨能力
指雷达在同一时间内能够分辨的 目标数量，通常由信号处理算法 和天线波束宽度决定。
05
雷达技术的发展趋势
天线是雷达系统的辐射和接收单元，负责发射和接收电磁波。
波束形成是天线的重要技术，通过控制天线阵列的相位和幅度，形成具有特定形状 和方向的波束。
天线的性能指标包括方向图、增益、副瓣电平和极化方式等。
信号处理与数据处理
信号处理是雷达系统的关键技术之一，负责对接收到的回波信号进行处 理和分析。
数据处理负责对雷达系统获取的数据进行进一步的处理、分析和利用。
当目标相对于雷达移动时，反 射的电磁波频率会发生变化， 这种变化被雷达接收并转换为 目标的相对速度。
速度测量的精度受到多普勒效 应的影响，而分辨率则受到雷 达工作频率和采样率的影响。
03
雷达系统组成
发射机
发射机是雷达系统的核心组件之 一，负责产生高功率的射频信号
。
它通常包括振荡器、功率放大器 和调制器等组件，用于将低功率 信号放大并调制为所需的波形。
雷达原理介绍ppt课件
的射频信号进行下变频以转化为视频信号（即中心频率等
于0）。正交解调接收机即可完成这样的下变频处理：
sm(t) = s(t) exp(-j2 f0t) 可见，正交解调处理将信号的中心频率降低了 f0 。
|s( f )|
s(t)
sm(t)
正交解 调前
exp(-j2 f0t)
0 |sm( f )|
f0
f
正交解
基本原理
发射系统 接收系统
目标
将雷达的接收信号与发射信号进行比较，就可 以获得目标的位置、速度、形状等信息，根据这些 信息，雷达进而可以完成对目标的检测、跟踪、识 别等任务。
基本原理
发射信号：
Tp
t
Tr
雷达发射周期性脉冲，记脉冲宽度为 Tp，重复周期为 Tr，雷达峰值功率（即脉冲期间的平均功率）为Pt，雷达 平均功率（即周期内的平均功率）为Pav，工作比（即脉冲 宽度与重复周期之比）为D。显然有：
SNR = Ps / Pn 显然SNR越高，目标回波就越显著，就越有利于信号分析。
发射功率
不考虑各种损耗，影响目标回波峰值功率Ps的因素有：
雷达发射峰值功率Pt、目标的雷达截面积（RCS） 、目
标与雷达的相对距离R。它们之间存在关系：
Ps= Pt /R4 是与雷达系统及环境有关的常数。若 过小或R过大，则
Tp
t
响应的 3dB宽度称为雷 达距离分辨率，它表征 了雷达将相邻目标区分 开的能力。若接收机没 有脉冲压缩，可用发射
与雷达相距r的目标回波相对于发射脉冲 脉宽Tp近似距离分辨率；
的延时 = 2r / c，c为电磁波的传播速度。 若有脉冲压缩，分辨率
那么，与雷达的相对距离差为r的两个
雷达基本工作原理ppt课件
3 对方位分辨率和测方位精度的关系
工作波长越短，天线水平波束宽度越窄，方位分辨率和测方位进 度越高
4 抗杂波干扰能力的关系
工作波长越短，雨雪海浪等对雷达波德反射越强，干扰越大
29
5.2 脉冲宽度对使用性能影响
1 对最大作用距离的影响
脉冲宽度越大，能量越大，作用距离越大
2 对最小作用距离的关系
固定距标圈 荧光屏边缘
10
1.4 雷达的测距与测向原理
1. 雷达测距原理 Δ t: 往返于天线与目标的时间, C: 电磁波在空间传播速度3×108m/s。
R
=
1 C
×Δ
t
2
2. 雷达测向原理 借助于定向天线 － 扫描.
11
2 雷达基本组成
微波传输线 发射脉冲
发射机
天线
回波 T/R
触发器
接收机
电源
测 (2)
无视线限制
测量目标参数 距离，方位，速度，航向...
导航 (1) 避碰
(2) 定位
7
雷达/ARPA, ECDIS, GPS/DGPS和自动舵构成的自动 船桥系统是未来主要的导航系统
8
1.3雷达考核内容
雷达结构及其工作原理 雷达影像失真的特点及其产生原因 影响雷达正常观测的诸要素 雷达测距/测方位 雷达定位与导航 雷达航标
28
5.1 工作波长对使用性能影响
1 对最大作用距离的影响
正常天气观测较小的物标时，3cm雷达的rmax要比10cm的大 雨雪天，则10cm雷达的rmax要比3cm雷达的大得多
2 对距离分辨率和测距精度的关系
工作波长越短，脉冲前沿越短，测距精度高；脉冲前沿越短，有 利于缩短脉冲宽度，提高距离分辨率
工作波长越短，天线水平波束宽度越窄，方位分辨率和测方位进 度越高
4 抗杂波干扰能力的关系
工作波长越短，雨雪海浪等对雷达波德反射越强，干扰越大
29
5.2 脉冲宽度对使用性能影响
1 对最大作用距离的影响
脉冲宽度越大，能量越大，作用距离越大
2 对最小作用距离的关系
固定距标圈 荧光屏边缘
10
1.4 雷达的测距与测向原理
1. 雷达测距原理 Δ t: 往返于天线与目标的时间, C: 电磁波在空间传播速度3×108m/s。
R
=
1 C
×Δ
t
2
2. 雷达测向原理 借助于定向天线 － 扫描.
11
2 雷达基本组成
微波传输线 发射脉冲
发射机
天线
回波 T/R
触发器
接收机
电源
测 (2)
无视线限制
测量目标参数 距离，方位，速度，航向...
导航 (1) 避碰
(2) 定位
7
雷达/ARPA, ECDIS, GPS/DGPS和自动舵构成的自动 船桥系统是未来主要的导航系统
8
1.3雷达考核内容
雷达结构及其工作原理 雷达影像失真的特点及其产生原因 影响雷达正常观测的诸要素 雷达测距/测方位 雷达定位与导航 雷达航标
28
5.1 工作波长对使用性能影响
1 对最大作用距离的影响
正常天气观测较小的物标时，3cm雷达的rmax要比10cm的大 雨雪天，则10cm雷达的rmax要比3cm雷达的大得多
2 对距离分辨率和测距精度的关系
工作波长越短，脉冲前沿越短，测距精度高；脉冲前沿越短，有 利于缩短脉冲宽度，提高距离分辨率
雷达原理目标距离的测量PPT课件
R
R c
c
c 2
tR
式中, Δc为电波传播速度平均值的误差; ΔtR为测量目标回波延迟时间的误差。
第27页/共161页
6.1 脉冲法测距
R
R c
c
c 2
tR
由式可看出, 测距误差由电波传播速度c的变化Δc以及测时误差ΔtR两部 分组成。
误差按其性质可分为系统误差和随机误差两类。
系统误差是指在测距时, 系统各部分对信号的固定延时所造成的误差, 系统 误差以多次测量的平均值与被测距离真实值之差来表示。
300100.3725 707Km
（3）SWELLINGⅠ型起伏时，由图 5.15 查得信噪比附加 8dB，相参积累 20 的改善为 13dB，对作用距离影
响 (13 8) / 4 1.25dB 1.33 ， 作 用 距 离 为 ： 300 1.33 400Km
第7页/共161页
第五章 作业解题方法
接收灵敏度 Simin 114dBm10lg0.8562510lg1512.5 90.4dBm 不考虑地面反射、大器衰减时的最大作用距离为
1
Rmax
3 108
4 2
62
0.12
4 15
10 9.04
4
194 Km
第12页/共161页
第五章 作业解题方法
与直视距离综合后为
187.6Km。仰角为
0.923
第4页/共161页
第五章 作业解题方法
7、解：
由图 5.7 在 Pfa 106, Pd 50%时，查得检测因子为 11.2dB，
在 Pfa 1012, Pd 90% 时，查得检测因子为 16.3dB；
由表 5.2，小型战斗机=2m2，大型远程轰炸机=40m2，
雷达原理运动目标检测PPT课件
第七章 作业解答
2、解：
理论读数测得的角度应为：
sin 1 60
d 360
sin 1 2 60 360
19.4712
两天线测角应为：ˆ
sin
1
64
d 360
sin
1
2
64 360
20.8275
三天线测角时，长基线无Βιβλιοθήκη 糊相位应为：13int
12 3
d13 d12
0
2
4
0.5
intmod2i 2.5,360 0.5,i
0,1,11，
得到各数字移相器控制数据如下表：
i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
n(i) 0 2 3 5 6 8 9 11 12 14 15 1
扫描角为 30时，相邻移相器的相移量 360 0.9 sin 30 162 ，得
即信号角频率的变化值ωd = (2vr/c) ω0 = 2π 2vr/λ, 为多普勒 频移。近似后的结果, 与常用的多普勒频率表达式相同。 对 于窄带发射信号而言, 要严格地讨论运动目标回波的特点, 可将 式代入式后, 得到的结果是:
sr (t)
Rek
'
u
c c
vr vr
t
2R0 c vr
exp
j0
c c
vr vr
t
2R0 c vr
Rek
'
u
c c
vr vr
t
2R0 c vr
exp
j0
c c
vr vr
t
2R0 c vr
第20页/共134页
8.1 多普勒效应及其在雷达中的应用
2、解：
理论读数测得的角度应为：
sin 1 60
d 360
sin 1 2 60 360
19.4712
两天线测角应为：ˆ
sin
1
64
d 360
sin
1
2
64 360
20.8275
三天线测角时，长基线无Βιβλιοθήκη 糊相位应为：13int
12 3
d13 d12
0
2
4
0.5
intmod2i 2.5,360 0.5,i
0,1,11，
得到各数字移相器控制数据如下表：
i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
n(i) 0 2 3 5 6 8 9 11 12 14 15 1
扫描角为 30时，相邻移相器的相移量 360 0.9 sin 30 162 ，得
即信号角频率的变化值ωd = (2vr/c) ω0 = 2π 2vr/λ, 为多普勒 频移。近似后的结果, 与常用的多普勒频率表达式相同。 对 于窄带发射信号而言, 要严格地讨论运动目标回波的特点, 可将 式代入式后, 得到的结果是:
sr (t)
Rek
'
u
c c
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t
2R0 c vr
exp
j0
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2R0 c vr
Rek
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u
c c
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2R0 c vr
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2R0 c vr
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8.1 多普勒效应及其在雷达中的应用