[發(fā)明專利]一種紅外毫米波測(cè)距設(shè)備及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410429198.5
• 申請(qǐng)日: 2014-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105372665B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京頂亮科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S17/06
• 分類號(hào): G01S17/06;G01S13/08
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所11337
• 代理人: 席小東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紅外毫米波測(cè)距技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紅外毫米波測(cè)距設(shè)備及方法。

背景技術(shù)

科技的發(fā)展使得各個(gè)領(lǐng)域?qū)Π踩婪对絹?lái)越重視，尤其是在防止目標(biāo)入侵方面，人們的監(jiān)控需求已經(jīng)并不僅僅局限于監(jiān)控是否有待監(jiān)控目標(biāo)入侵，而是需要精確監(jiān)控到監(jiān)控目標(biāo)距離安全區(qū)域的具體距離值。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了距離檢測(cè)技術(shù)，例如，超聲波測(cè)距、激光測(cè)距、毫米波測(cè)距、紅外測(cè)距等。上述各種距離檢測(cè)技術(shù)各有利弊，分析如下：(1)超聲波測(cè)距：雖然超聲波在長(zhǎng)距離和短距離條件下均能很好的進(jìn)行傳輸和反射，但是，由于超聲波容易受到空氣中的溫度、濕度、壓強(qiáng)等因素的影響，因此，一般適用于短距離測(cè)量領(lǐng)域。(2)激光測(cè)距技術(shù)：雖然具有測(cè)量時(shí)間短、量程大、精度高等優(yōu)點(diǎn)，但是，由于對(duì)工作環(huán)境和載體的穩(wěn)定性等有比較苛刻的要求，因此，一般適用于工作環(huán)境比較穩(wěn)定的長(zhǎng)距離測(cè)量。(3)毫米波測(cè)距技術(shù)：雖然具有探測(cè)性能穩(wěn)定、環(huán)境適應(yīng)性能好以及測(cè)量距離信息精確等優(yōu)點(diǎn)，但在長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中，與激光相比，毫米波損耗較大、回波較微弱，因此，一般適用于幾米到幾百米的中短距離測(cè)量。(4)紅外測(cè)距：雖然可以精確的測(cè)量物體的方位角度信息，但是測(cè)量距離信息的誤差相對(duì)較大。

在一些特殊領(lǐng)域，需要對(duì)入侵目標(biāo)的距離信息以及距離檢測(cè)臺(tái)的方位角度信息進(jìn)行全面監(jiān)控，然后才能對(duì)入侵目標(biāo)采取一系列防范措施，將損失降到最小。而以上各種距離檢測(cè)技術(shù)，無(wú)法應(yīng)用于遠(yuǎn)距離、工作環(huán)境比較苛刻的條件下精確測(cè)量侵入目標(biāo)的距離、角度雙重位置信息，具有較大的使用局限性。

因此，同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離精確的測(cè)量目標(biāo)的距離信息和角度信息存在很大的難度，探索一種在遠(yuǎn)距離、工作環(huán)境比較苛刻的條件下精確測(cè)量侵入目標(biāo)的距離、角度雙重位置信息的新方法具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種紅外毫米波測(cè)距設(shè)備及方法，可以在工作環(huán)境經(jīng)常變動(dòng)等不穩(wěn)定狀態(tài)下，快速、高精度、遠(yuǎn)距離測(cè)量目標(biāo)的距離和角度雙重位置信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的有效監(jiān)控。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明還提供一種紅外毫米波測(cè)距設(shè)備，包括：紅外測(cè)方位角度子系統(tǒng)、毫米波測(cè)距子系統(tǒng)以及控制主機(jī)；所述控制主機(jī)分別與所述紅外測(cè)方位角度子系統(tǒng)和所述毫米波測(cè)距子系統(tǒng)連接；

其中，所述毫米波測(cè)距子系統(tǒng)包括毫米波發(fā)射及信號(hào)處理模塊、合成網(wǎng)絡(luò)控制模塊、有源相控陣收發(fā)組件、第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和顯示模塊；所述毫米波發(fā)射及信號(hào)處理模塊與所述合成網(wǎng)絡(luò)控制模塊雙向通信連接，所述合成網(wǎng)絡(luò)控制模塊與所述有源相控陣收發(fā)組件雙向通信連接，所述毫米波發(fā)射及信號(hào)處理模塊的輸出端與所述顯示模塊連接；另外，所述控制主機(jī)的一端與所述毫米波發(fā)射及信號(hào)處理模塊雙向通信連接，所述控制主機(jī)的另一端與所述第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)雙向通信連接，所述第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸出端與所述有源相控陣收發(fā)組件連接；

所述紅外測(cè)方位角度子系統(tǒng)包括：紅外鏡頭、擺鏡、凝視型紅外面陣探測(cè)器、視頻處理及顯示系統(tǒng)和第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；在所述擺鏡的前方固定安裝所述紅外鏡頭，在所述擺鏡的后方固定安裝所述凝視型紅外面陣探測(cè)器；所述凝視型紅外面陣探測(cè)器的輸出端與所述視頻處理及顯示系統(tǒng)的輸入端連接；所述控制主機(jī)的一端與所述視頻處理及顯示系統(tǒng)雙向通信連接，所述控制主機(jī)的另一端與所述第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)雙向通信連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸出端與所述擺鏡連接，用于控制所述擺鏡的掃描運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選的，所述第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和所述第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同，均包括：電機(jī)、電流檢測(cè)模塊、轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊、滯環(huán)電流控制器、三相整流電路、功率放大電路和DSP控制模塊；

所述三相整流電路的輸出端與所述功率放大電路的第一輸入端連接，所述功率放大電路的輸出端與所述電機(jī)的輸入端連接；

所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊的輸入端與所述電機(jī)連接，所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊的輸出端與所述DSP控制模塊的輸入端連接，所述DSP控制模塊的輸出端連接到所述滯環(huán)電流控制器的第一輸入端；

所述電流檢測(cè)模塊的輸入端與所述電機(jī)連接，所述電流檢測(cè)模塊的輸出端連接到所述滯環(huán)電流控制器的第二輸入端；

所述滯環(huán)電流控制器的輸出端反饋連接到所述功率放大電路的第二輸入端。

優(yōu)選的，所述有源相控陣收發(fā)組件包括n個(gè)收發(fā)單元，分別記為：收發(fā)單元1、收發(fā)單元2…收發(fā)單元n；其中，n為自然數(shù)；