[发明专利]一种改进的山谷型高陡边坡雷达监测系统

说明书

本发明提供了一种改进的山谷型高陡边坡雷达监测系统。包括雷达分系统、处理分系统、定位定姿分系统、转动机构、视频设备、通信设备和供电设备；雷达分系统，用于发射电磁波并接收目标场景回波；处理分系统，用于雷达控制和中频信号的实时采集和处理；定位定姿分系统，用于精确确定系统的位置和姿态信息；转动机构用于实现系统水平360°旋转监测。视频设备用于远程查看现场情况、影像叠加；通信设备用于进行有线和无线的通信。供电设备为雷达监测系统提供电能。本发明相对于现有技术，不需要接触目标区域，仪器安放简单，数据采集方便，360°旋转实现雷达信号的发射、接收，实现大范围、全天候、高精度形变监测。

技术领域

本发明涉及边坡形变监测应用技术领域，具体涉及一种改进的山谷型高陡边坡雷达监测系统。

背景技术

目前对于高陡边坡形变监测，常用的手段包括斜度仪、GNSS、三维激光、空间遥感技术等，在空间分辨率、测量精度、气候条件制约以及及时性、有效性方面存在的诸多局限与不足，近年来新兴的地面合成孔径干涉雷达(地基雷达)在该领域取得长足发展，已充分展现出其巨大的应用潜力与重要的现实意义和经济价值。

当前国内外已经有不少科研院所和科技公司在进行地基干涉测量雷达的研究和开发工作，但有实际雷达产品应用于生产的成果并不多见，以滑轨式为主，监测局限性大。

综上所述，急需一种改进的山谷型高陡边坡雷达监测系统以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种改进的山谷型高陡边坡雷达监测系统，以解决高陡边坡形变监测问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种改进的山谷型高陡边坡雷达监测系统，包括雷达分系统、处理分系统、定位定姿分系统、转动机构、视频设备、通信设备和供电设备；

雷达分系统，用于发射电磁波并接收目标场景回波，然后变换到中频信号；所述雷达分系统包括：

频率综合子系统，用于产生FMCW信号、工作时钟和控制时序；

发射子系统，用于信号倍频至24GHz并功率放大；

接收子系统，用于通信天线和GNSS天线场景回波的去调频相参接收，产生中频信号；

所述处理分系统，基于嵌入式GPU架构，用于雷达控制和中频信号的实时采集和处理；

所述定位定姿分系统，包括高精度倾角传感器和GNSS接收机，用于精确确定系统的位置和姿态信息，并将位置和姿态信息反馈到处理分系统；GNSS接收机用于产生高稳定度的参考时钟，以支持长时间持续监测；

所述转动机构包括转台、转臂和雷达天线支架；转臂一端与转台活动连接，另一端与雷达天线支架活动连接；转臂绕转台的轴线在水平方向360°转动；通信天线和GNSS天线安装在转臂上；雷达天线和摄像机安装在雷达天线支架上。

所述视频设备安装于雷达天线支架上，视频设备的视线方向与雷达波束方向相同，视频设备的视角与雷达俯仰波束宽度匹配，视频设备用于远程查看现场情况、影像叠加；视频设备为高清摄像机。

所述通信设备用于进行有线和无线的通信，有线通信采用千兆以太网形式，无线通信采用3G/4G商用移动网络形式或者WiFi无线局域网形式。

所述供电设备为接入电压12v的市电、续航12小时以上的蓄电池、太阳能发电系统、风力发电系统中的一种或多种组合。

优选地，所述处理分系统上设有环境参数接口，通过串口或以太网输入环境参数，用于大气扰动的补偿；环境参数包括温度、湿度和气压。

优选地，所述处理分系统上引出有维护调试接口，用于现场接收雷达状态日志信息，以及故障诊断分析，并现场烧写升级程序。