毫米波辐射计目标识别系统的设计和误差分析
利用毫米波辐射计探测金属目标的研究
利用毫米波辐射计探测金属目标的研究作者：宋建军,童力,陈旭锋来源：《现代电子技术》2010年第19期摘要:基于物质辐射原理和毫米波无源探测技术,设计一套毫米波辐射计系统。
根据实际运用需要,提出了目标信号波形特征提取与对目标中心进行定位的方案。
通过建立天线温度模型和系统工作模型,进行了相应的仿真分析。
最后通过设计实验,得到了十分有用的实测实验数据,验证了系统工作原理。
关键词:电磁辐射; 全功率辐射计; 天线温度; 信号波形特征提取; 目标中心定位中图分类号:TN95-34文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)19-0047-03Metal Target Detection Using MMW RadiometerSONG Jian-jun, TONG Li, CHEN Xu-feng(Unit 63880 of PLA, Luoyang 471003, China)Abstract: A MMW radiometer system was designed based on principle of substance radiation and technology of passive millimeter wave (MMW) detection. The target features extraction from waveforms and the target positioning are presented according to the practical requirement, the relevant simulation analysis is completed by establishing antenna temperature model and system working model. The useful data is obtained, and the working principle is verified through the design and experiment.Keywords: electromagnetic radiation; total power radiometer; antenna temperature; extraction of signal waveform feature; target positioning收稿日期:2010-04-27现代主战坦克车体和炮塔的装甲防护能力越来越强,攻击坦克正面和侧面装甲的传统作战方式面临着很大的挑战。
微波辐射计MP3000A反演误差分析
１ 国内外发展情况
美国的 Ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃｓ公 司 和 德 国 的 ＲＰＧ 公 司 代 表 了辐射及这一领 域 的 国 际 先 进 水 平，能 够 在 很 小 的 误 差 范围内精确地反演出亮温数据以及大气温湿轮廓线。例 如 ＲＰＧ 公司的 ＨＡＴＰＲＯ 公 司 型 辐 射 计，温 度 反 演 精 度 达 到１Ｋ，水汽密度精度达到０．４ｇ／ｍ３。我国中科院空间 科学与应用研究中心自行研制的被动式微波辐射计温度 反 演 精 度 达 到 了 ０．５～３ Ｋ。
收 稿 日 期 ：２０１９－０３－１３
２０１９ 年 第 ０５ 期 ５ ７
自动化应用 机电设备与仪器仪表
取地面至１ｋｍ 连续 高 分 辨 温、湿 度 及 水 汽 廓 线，可 得 到 低分辨率液态水 廓 线。ＭＰ－３０００Ａ 微 波 辐 射 计 采 用 的 反 演方式为神经网 络，通 过 探 空 历 史 资 料 获 取 正 向 模 拟 微 波辐射情况。ＭＰ－３０００Ａ 微 波 辐 射 计 由 水 汽 廓 线 和 温 度 廓线两个频道的子 系 统 组 成，其 中 水 汽 廓 线 采 用 ２２～３０ ＧＨｚ的水汽吸收带进 行 亮 温 观 测，温 度 廓 线 子 系 统 采 用 ５１～５９ＧＨｚ的７ 个 氧 气 吸 收 频 率 带 进 行 亮 温 观 测 。 ＭＰ－ ３０００Ａ 微波辐射计 将 其 进 行 整 合，实 现 天 线 和 天 线 定 位 系统共享，能 够 提 供 ５００ ｍ 高 度 中 每 隔 ５０ ｍ，５００ ｍ～ ２ｋｍ每隔１００ ｍ，２～１０ｋｍ 每隔２５０ ｍ 间隔 的 温 湿 度 及 水汽 廓 线，每 ２ ｍｉｎ 获 取 一 次 数 据，并 可 通 过 二 维 图、垂 直廓线等获取７２ｈ的详细数据。ＭＰ－３０００Ａ 微波 辐 射 计 采用专业操作软件，可直接在电脑中安装，通过 ＲＳ４２２ 电 缆或者兼任串口 连 接 服 务 器 或 局 域 网，依 托 图 形 用 户 界 面完成观测校准和数据表格化输出。
一种毫米波辐射计目标识别方法
一种毫米波辐射计目标识别方法汪 敏 李兴国(南京理工大学毫米波光波近感技术研究所 210094)摘 要 根据毫米波辐射计的波形特点提出一种目标识别方案,给出计算机仿真结果;进一步探讨了目标识别方案的硬件实现,并讨论了这一方案的计算量问题。
关键词 毫米波辐射计表观温度目标识别分类号 T M 931 TN 9590 引言在灵巧弹药系统下,从探测系统接收到的各种信号中进行有效的特征提取及真假目标识别,是提高灵巧弹药毁伤效率的关键。
与雷达相比,毫米波辐射计的目标识别有其特殊性。
主动式可以发射各种经过调制的信号,从而得到含有大量目标信息的各种回波信号;而被动式只能获得时域波形,目标识别主要立足于输出信号波形,寻找最佳特征及分类方法。
本文根据毫米波辐射计的波形特点,提出一种被动式目标识别系统方案,利用目标特性模型进行了目标识别的仿真实验;并讨论了工程实现方案及实时性问题,论证了整个方案的实用性。
1 毫米波辐射计的输出波形毫米波幅射计是一种高灵敏度无线电接收系统,它利用物体在毫米波段的辐射特性差异来探测目标。
一般来说,物质的电特性对其辐射特性影响较大,相对介电常数较高的物质,发射率较小,反射系数高。
金属导体是良好的反射器,其发射率近似为0,而地面发射率很高,为0.935左右。
因此,放在地面上的金属无论实际温度多高,其表观温度近似为零,与地面有较高的温度对比度∃T T ,检测∃T T 就能探测及识别地面金属目标。
文献[1]给出计算辐射计天线温度的数学模型为∃T a =G 0H ∃T T 4Π∫y 2y 1∫x 2x 1exp -b arcco s H co s ΗF -y sin ΗF (x 2+y 2+H 2)122(x 2+y 2+H 2)32d x d y (1)式中 ∃T T 代表目标与背景之间的对比度;∃T a 代表天线温度变化量。
天线距x -y 面的高度为H ,波束对称轴与z 轴夹角为ΗF ,目标面积为(x 2-x 1)×(y 2-y 1),G 0为天线增益,b 为波形参数。
毫米波雷达 频率误差
毫米波雷达频率误差毫米波雷达是一种利用毫米波频段进行探测和测距的雷达系统。
它具有高分辨率、抗干扰能力强等优点，在军事、航空航天、车辆安全等领域得到了广泛应用。
然而，毫米波雷达系统中频率误差是一个不可忽视的问题，会对雷达的测量精度和信号处理产生重要影响。
频率误差是指实际发送和接收到的信号频率与预期频率之间的偏差。
在毫米波雷达系统中，由于各种因素的影响，如电路元件的非线性特性、环境温度变化、设备老化等，都可能导致频率误差的产生。
频率误差的大小直接影响到雷达系统对目标的测量精度和距离分辨率。
频率误差对毫米波雷达系统的影响主要体现在以下几个方面：1. 测距精度：毫米波雷达系统利用频率差进行测距，频率误差会导致测距结果的偏差。
当频率误差较小时，测距误差相对较小；而当频率误差较大时，测距误差也会相应增大。
因此，对于毫米波雷达系统来说，减小频率误差是保证测距精度的关键。
2. 目标分辨率：毫米波雷达系统的目标分辨率与频率误差密切相关。
频率误差较大时，目标分辨率也会相应降低，无法对距离较近的目标进行有效分辨。
这对于需要对距离较近目标进行精确测量的应用场景来说，是一个很大的限制。
3. 信号处理：频率误差对毫米波雷达系统的信号处理也会产生一定的影响。
在信号处理过程中，需要进行频率校正，以消除频率误差对测量结果的影响。
频率误差较大时，校正的难度也相应增加，可能会导致信号处理的复杂性增加，影响系统的实时性和可靠性。
为了减小频率误差对毫米波雷达系统的影响，可以采取以下措施：1. 优化电路设计：在毫米波雷达系统的电路设计中，应尽量减小电路元件的非线性特性，提高电路的稳定性和可靠性。
同时，合理选择电路元件，如振荡器、频率合成器等，以降低频率误差的产生。
2. 温度补偿：环境温度的变化对毫米波雷达系统的频率稳定性有一定影响。
可以通过温度传感器实时监测环境温度，并对频率进行相应的补偿，以减小频率误差的影响。
3. 精确校准：定期对毫米波雷达系统进行精确校准，校正频率误差。
毫米波雷达传感器数据处理与目标识别研究
毫米波雷达传感器数据处理与目标识别研究随着科技的发展和社会的进步，雷达技术在各个领域都得到广泛应用。
毫米波雷达作为一种新兴的雷达技术，具有高分辨率、强透雨能力和抗干扰性等优势，被广泛应用于无人驾驶、物体识别和人体安检等领域。
然而，毫米波雷达传感器所采集到的数据通常庞大而复杂，因此，在毫米波雷达技术的研究中，数据处理与目标识别变得至关重要。
首先，毫米波雷达传感器数据处理是将原始数据进行预处理和滤波的过程。
传感器在接收到回波信号后，需要对这些信号进行处理，以去除噪声和杂散信号，提高数据的质量和准确性。
在预处理阶段，可以使用一些滤波算法，例如均值滤波、中值滤波和高斯滤波等，对数据进行平滑处理。
此外，还可以使用小波变换和小波包分解等技术，对信号进行去噪和降噪操作，以提高信号的信噪比和抗干扰能力。
其次，目标识别是毫米波雷达技术的核心任务之一。
毫米波雷达传感器通过发射电磁波并接收回波信号，可以获取目标的位置、距离、速度和形状等信息。
目标识别的主要任务是从复杂的雷达数据中提取目标的特征并进行分类识别。
为了实现目标识别，可以采用一系列的算法和方法，例如自适应判决算法、多普勒谱分析和距离-速度-角度（DVA）算法等。
这些算法和方法可以通过对毫米波雷达数据进行处理和分析，从而确定目标的存在和类型。
此外，毫米波雷达传感器数据处理与目标识别还需要考虑到复杂的环境场景和目标特性。
由于毫米波雷达在雨、雪和雾等恶劣天气下的性能受到限制，因此需要对数据进行适当的处理和修正，以提高数据的可靠性。
另外，在目标识别中，还需要考虑到目标的运动模式、形状特征和散射特性等因素，以使目标识别结果更准确和可靠。
最后，值得注意的是，毫米波雷达传感器数据处理与目标识别仍然是一个活跃的研究领域，有许多问题和挑战有待解决。
例如，在大尺度环境中，数据处理和目标识别的复杂性会增加；在多目标跟踪中，需要解决目标重叠和交叉的问题；在复杂场景下，需要进一步提高目标识别的鲁棒性和准确性等。
声、毫米波复合寻的系统目标识别与定位技术研究的开题报告
声、毫米波复合寻的系统目标识别与定位技术研究的开题报告开题报告题目：声、毫米波复合寻的系统目标识别与定位技术研究一、研究背景近年来，随着无人驾驶、智慧城市等领域的迅速发展，对高精度目标识别与定位技术的需求越来越迫切。
当前广泛应用的雷达、摄像头等传统技术，在复杂环境下存在局限性，难以满足高精度、实时的识别与定位需求。
因此，发展新型复合探测技术，综合利用不同物理量之间的互补性，是提升目标识别与定位精度的重要途径。
本研究提出了一种声、毫米波复合探测技术，利用声波和毫米波相互补充，实现对目标物体的精确识别和定位。
声波可以探测到障碍物周围的环境信息，并通过回声信号达到物品的识别和路面状况感知目的；而毫米波可以快速精确地探测到目标物体的位置和形状信息。
通过两种物理参数的综合，可以提高目标探测的精确度和鲁棒性，从而为无人驾驶、城市安全等领域的应用提供可靠支持。
二、研究内容本研究主要包括以下内容：1.设计并建立声、毫米波复合探测系统。
该系统主要由声波传感器、毫米波雷达、信号采集与处理模块等组成，实现对目标物体的全方位探测和定位。
2.开展声波和毫米波探测信息处理算法的研究。
结合现有深度学习、神经网络等技术，对声波和毫米波信号进行特征提取、数据融合等处理，提高目标识别和定位的准确性和稳定性。
3.进行系统的实验验证和效果评估。
在实验环境中，验证声、毫米波复合探测系统的精度和鲁棒性，并与传统单一技术进行对比试验，评估该系统的优势与不足。
三、研究意义本研究拓展了目标定位与识别的探测手段，提出了基于声波和毫米波的复合探测技术，为无人驾驶、智慧城市等领域的应用提供了新的解决方案。
该技术的研究和应用可为城市交通管理、智慧园区等领域的安全和便捷提供技术支持。
四、研究方法1.参考文献调研和学术资料的查询和阅读，明确声、毫米波复合探测技术的概念和发展历程，深入了解相关技术原理和应用现状。
2.设计并建立声、毫米波复合探测系统，包括硬件构造和软件开发等环节，实现对目标物体的全方位探测和定位。
毫米波图像中深度学习目标检测方法研究
毫米波图像中深度学习目标检测方法研究毫米波图像中深度学习目标检测方法研究随着无人驾驶技术和机器人技术的不断发展，对环境感知和目标检测的需求也越来越迫切。
而毫米波图像作为一种新型的传感器，具有穿透力强、天气不敏感等特点，在目标检测领域具有广阔的应用前景。
然而，毫米波图像通常由于其低分辨率和噪声等问题，使得传统的目标检测方法在该领域表现不佳。
因此，研究基于深度学习的目标检测方法成为了当下热门的研究课题。
深度学习是一种通过模拟人脑神经网络进行机器学习的方法，具有处理大规模数据的优势。
它的网络结构可以通过大量样本数据训练，从而实现对目标的高效准确检测。
在毫米波图像目标检测方面，深度学习方法可以通过学习图片中的特征，实现对目标的自动识别。
对于毫米波图像的目标检测，可以利用深度学习中的卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）进行处理。
CNN是一种能够自动提取图像特征的神经网络，可以通过学习卷积核的权重，实现对图像的特征提取。
在毫米波图像目标检测中，CNN可以通过卷积层、池化层和全连接层等结构，逐步提取图像中的特征，并生成目标的识别结果。
在毫米波图像目标检测中，存在以下几个关键问题需要解决。
首先，毫米波图像通常具有较低的分辨率和较大的噪声，因此需要针对这些问题进行处理，以提高目标检测的准确性。
其次，毫米波图像中的目标通常具有不同的形状、大小和角度等特征，因此需要设计合适的网络结构和算法，以适应不同目标的检测需求。
最后，毫米波图像中的目标通常与背景混合在一起，需要通过有效的目标分割方法，以提取目标的准确边界。
为解决上述问题，研究者们提出了一系列基于深度学习的目标检测方法。
首先，可以通过数据增强的方法，对毫米波图像进行预处理，以增加数据的多样性和数量，从而提高目标检测的准确性。
其次，可以设计具有不同特征层级和全局感知能力的网络结构，以提高目标检测的精度和鲁棒性。
例如，可以使用多尺度卷积神经网络，通过不同尺度的特征图提取目标的局部和全局特征。
微波辐射计定标与误差分析
分类号学号M********* 学校代码10487 密级硕士学位论文微波辐射计定标与误差分析学位申请人：叶辉学科专业：通信与信息系统指导教师：李青侠教授郎量副教授答辩日期：2012年1 月10 日A Thesis Submitted in Fully Fulfillment of the Requirement for theDegree of Master of EngineeringCalibration and Error Analysis of MicrowaveRadiometerCandidate :Ye HuiMajor :Communication & Information SystemSupervisor : Prof. Li QingxiaAssociate Prof. Lang LiangHuazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074, P. R. ChinaJanuary, 2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□，在_____年解密后适用本授权书。
本论文属于不保密□。
（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要微波辐射计定标是指确定辐射计输出电压与天线输入辐射之间的精确定量关系。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。