[實(shí)用新型]全息主動(dòng)式微波成像裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220395191.2
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN202735513U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏從俊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海云靈信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89
• 代理公司: 上海宏威知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31250
• 代理人: 郭春遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及國際專利分類G01R測量電、磁變量或G02F用于控制聲、光、電、磁波的強(qiáng)度、顏色、相位、偏振或方向的發(fā)射或接收的技術(shù)或工藝，屬于信息獲取與成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其是全息主動(dòng)式微波成像裝置。

背景技術(shù)

?????現(xiàn)有技術(shù)中，大氣、海洋和陸地土壤水分遙感的應(yīng)用對被動(dòng)微波遙感器的空間分辨率提出了越來越高的要求。但是傳統(tǒng)的微波輻射成像技術(shù)在分辨率達(dá)到一定高度時(shí)，由于波束在每個(gè)分辨像元的駐留時(shí)間越來越短，以致對輻射亮溫的測量分辨率產(chǎn)生了影響，這就使得采用傳統(tǒng)掃描成像技術(shù)來提高空間分辨率的技術(shù)路徑成為不可能，如激光雷達(dá)雖然短距離精確度高但在大氣中衰減嚴(yán)重。近年來發(fā)展起來的一種微波輻射成像技術(shù)—?—?全息式被動(dòng)微波成像技術(shù),或稱為綜合孔徑微波輻射成像技術(shù)。全息式被動(dòng)成像技術(shù)經(jīng)過二十余年的發(fā)展，尤其在星載研究計(jì)劃的背景下，使得對這種技術(shù)逐步成熟并開始進(jìn)人各實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域。風(fēng)云3號(FY-3)微波成像儀采用天線繞軸旋轉(zhuǎn)形成圓錐形跨軌的掃描方式,根據(jù)微波成像儀觀測幾何、儀器空間位置和指向建立了遙感圖像觀測像元與地面位置之間關(guān)系的模型,?其中包括根據(jù)衛(wèi)星位置計(jì)算實(shí)時(shí)速度的算法模型,?將計(jì)算結(jié)果與實(shí)際遙感圖像比較以及通過地面控制點(diǎn)定位精度統(tǒng)計(jì)分析,?給出遙感圖像地理定位，精度達(dá)到像元級。

在各種觀測頻段中，微波頻段特點(diǎn)較為突出，不但具有全天時(shí)、全天候以及很強(qiáng)的穿透力等特點(diǎn)，還可以通過極化測量，增加對地物和目標(biāo)的識別能力。對自然地物，許多在可見光圖像中無法分辨的信息，如潮濕與干燥的草地，在微波輻射圖像中其含水量將被一覽無遺。另外，天線陣結(jié)構(gòu)是全息成像系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，利用最少的天線單元實(shí)現(xiàn)地物及目標(biāo)的輻射成像是全息測量的主要目的。其中合成孔徑雷達(dá)的空間分辨率已經(jīng)達(dá)到甚至超過可見光頻段的能力，成為多種應(yīng)用衛(wèi)星特別是軍事偵察衛(wèi)星的重要載荷。但是，合成孔徑雷達(dá)等有源微波遙感也存在一些弱點(diǎn)。其一是重量功耗較大，但由于自由空間傳輸距離的損耗，回波信號十分微弱，必須通過提高發(fā)射功率來獲得一定強(qiáng)度的回波，因此發(fā)射功率通常要達(dá)到幾千瓦，這又對衛(wèi)星能源系統(tǒng)提出較高的要求；其二是隱蔽性較差，特別是機(jī)載系統(tǒng)，發(fā)射電磁波必然暴露自己，使對方找到攻擊目標(biāo)。激光立體成像微波雷達(dá)的功能相對強(qiáng)大，它受電磁干擾小、探測距離遠(yuǎn)、精度較高，但對近距離的測距精度、測速精度就會差一些。作為“十一五”863計(jì)劃之一的“全息式毫米波成像輻射計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究”標(biāo)志著對地觀測與導(dǎo)航領(lǐng)域的不斷發(fā)展。

對于涉及微波遙感技術(shù)涉及尖端科技，可供了解的知識較少，尤其是微波成像的設(shè)備以及技術(shù)較少公開。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種全息主動(dòng)式微波成像裝置,該裝置以一種微波或毫米波電磁波反演成像的方法，極大的減少了運(yùn)算量，成像信息全面準(zhǔn)確。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的發(fā)明目的措施在于：機(jī)架上安裝電腦、顯示器、接收裝置、發(fā)射裝置和天線系統(tǒng)，其中，天線系統(tǒng)上垂直安裝導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上安裝滑塊，滑塊上水平固定天線；設(shè)發(fā)射裝置位于原點(diǎn)，天線沿導(dǎo)軌上、下移動(dòng)軌跡為過X軸上側(cè)的垂直線。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，采用微波主動(dòng)全息成像，通過對點(diǎn)源響應(yīng)、實(shí)際源分布、接收信號的諧以傅里葉反變換得到測量模擬全息圖像，降低觀測系統(tǒng)的復(fù)雜度，減少成本；提高系統(tǒng)的精確度和穩(wěn)定性。在航空航天等領(lǐng)域，對于近、中、遠(yuǎn)距離目標(biāo)的速度、距離等參數(shù)都具備高精度測量的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)全息投影測量的雷達(dá)工具。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型中成像設(shè)備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本實(shí)用新型中右側(cè)觀察的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是本實(shí)用新型中實(shí)施例中4小球分布在空間中原始圖像

圖4是本實(shí)用新型中實(shí)施例中為反演之后的4小球圖像?

附圖標(biāo)記包括：機(jī)架1，電腦2，顯示器3，接收裝置4，步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)5，發(fā)射裝置6，天線系統(tǒng)7，導(dǎo)軌8，滑塊9，天線10；

具體實(shí)施方式

以下通過實(shí)施例進(jìn)一步說明。

機(jī)架1上安裝電腦2、顯示器3、接收裝置4、發(fā)射裝置6和天線系統(tǒng)7，其中，天線系統(tǒng)7上垂直安裝導(dǎo)軌8，在導(dǎo)軌8上安裝滑塊9，滑塊9上水平固定天線10；設(shè)發(fā)射裝置6位于原點(diǎn)，天線10沿導(dǎo)軌8上、下移動(dòng)軌跡為過X軸上側(cè)的垂直線。

機(jī)架1底部安裝步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)5，滑塊9與步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)5連接。

滑塊9后側(cè)卡接導(dǎo)軌8上，滑塊9前側(cè)連接水平安置的支架，在該支架上向前方固定天線10。

天線10為并排于同一平面平行安裝的6-20組端子。