[發明專利]一種用于煙霧對雷達生命探測信號影響研究的實驗裝置

有效

• 申請號: 201210590471.3
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103076598A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 胡海兵;張永明;何豪;方俊;王進軍
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

技術領域

本發明屬于火場雷達生命探測技術領域，尤其涉及一種用于煙霧對微波生命探測回波信號影響研究的實驗裝置

背景技術

目前，雷達生命探測儀主要采用多普勒頻移檢測人體的呼吸和心臟跳動頻率，進而判斷是否有存活的生命體，再通過回波的相移計算出人體的位置，這項技術只能在理想環境下使用才能準確的探測到生命體，無法在復雜的干擾環境下進行生命體探測；要想在火災現場使用雷達生命探測儀進行人員搜救，必須先進行火場中煙霧對雷達生命探測信號影響研究，只有掌握了煙霧對雷達生命探測信號的影響規律，才能從根本上解決雷達生命探測技術在火災中的適用性問題。

隨著雷達生命探測技術、機電一體化技術及火災理論的不斷發展，使得解決以上問題成為可能。

發明內容

本發明的目的是為研究煙霧對雷達生命探測信號影響提供實驗裝備。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種用于煙霧對雷達生命探測信號影響研究的實驗裝置，該實驗裝置包括：激光反射柱、激光發射接收柱、第一激光反射鏡、第二激光反射鏡、激光發射器、激光接收器、煙霧出口、煙霧濃度控制箱、煙霧、人體心跳或呼吸仿真器、超寬帶天線、天線連接線和裝置支架；

其中，所述的激光反射柱、激光發射接收柱、第一激光反射鏡、第二激光反射鏡、激光發射器、激光接收器、煙霧出口、煙霧濃度控制箱和煙霧構成煙霧發生機構；激光發射器發射紅外波段的光穿過煙霧依次經過第一激光反射鏡和第二激光反射鏡將信號反射到激光接收器，根據光學密度計算公式（1）計算出煙霧的光學密度，如果該光學密度低于或者高于設定值，則通過煙霧濃度控制箱內的自動控制系統調節煙霧出口的煙霧密度，使輸出密度值與設定值保持一致，即保持雷達生命探測信號干擾源穩定；

D=10·log(UU0)---(1)]]>

式中，D為光學密度(dB)；U₀為無煙霧時激光接收器接收到的光強(W/m²)；U為有煙霧時激光接收器接收到的光強(W/m²)；

其中，所述的人體心跳或呼吸仿真器、超寬帶天線、天線連接線和裝置支架構成雷達生命探測信號采集機構；天線連接線接收數據采集板發送的連續雷達脈沖信號，經超寬帶天線發射X和L波段的可調電磁波，電磁波穿過煙霧到達人體心跳或呼吸仿真器，電磁波與心跳或者呼吸信號疊加的回波返回時穿過煙霧到達超寬帶天線，再經天線連接線將回波信號發送到數據采集板。

其中，人體心跳或呼吸仿真器包括：模擬胸腔、控制器、開關、天線和電動液壓泵，模擬胸腔使用硅膠軟體材料；電動液壓泵連接模擬胸腔；打開電源開關即可開始工作，通過控制器可以用無線射頻天線實時的調整仿真器參數；控制器控制電動液壓泵使模擬胸腔擴展和收縮，實現人體心跳或呼吸仿真的效果。

由于采用了以上的技術特征，本發明可以用于研究不同光學密度的煙霧對雷達生命探測信號的影響。

附圖說明

圖1為用于煙霧對雷達生命探測信號影響研究的實驗裝置結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發明做進一步詳細描述：

圖1為用于煙霧對雷達生命探測信號影響研究的實驗裝置結構示意圖。該實驗裝置包括：激光反射柱1、激光發射接收柱2、激光反射鏡3和4、激光發射器5、激光接收器6、煙霧出口7、煙霧濃度控制箱8、煙霧9、人體心跳或呼吸仿真器10、超寬帶天線11、天線連接線12、裝置支架13等。

其中，激光反射柱1、激光發射接收柱2、激光反射鏡3和4、激光發射器5、激光接收器6、煙霧出口7、煙霧濃度控制箱8、煙霧9等構成煙霧發生機構。激光發射器5發射紅外波段的光穿過煙霧經過激光反射鏡3和4將信號反射到激光接收器6，根據光學密度計算公式：