[發明專利]基于人工智能的復雜環境用地基差分干涉雷達形變測量方法

在審

• 申請號: 202010045778.X
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN113126085A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 牛曉偉;劉毓;陳強;聶祥飛;胡政權;楊梅;楊桓
• 申請（專利權）人: 重慶三峽學院
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S7/41;G06K9/00;G06N3/04;G06N3/08;G06N20/00
• 代理公司: 重慶以知共創專利代理事務所(普通合伙) 50226
• 代理人: 高建華

本發明提出了基于人工智能的復雜環境用地基差分干涉雷達形變測量方法，包括以下各分系統：智能機械、信號發生器、信號接收終端、雷達線纜、調制解調器；所述信號發生器用于產生特定偽隨機碼載波信號；所述智能機械通過粘膠貼附于流動設備表面各處，智能機械用于接收信號發生器發來的偽隨機碼載波信號，并在原有載波信號中加入自身ID識別信息后以無線電波形式發出；所述信號接收終端用于接收智能機械天線發射的載波信號。本發明具有實時性、可擴展、成本低等優點；既適用于在風洞中機翼曲面的高精度測量，又適用于實際試飛條件下的動態跟蹤測量。

技術領域

本發明涉及雷達形變測量技術領域，尤其涉及基于人工智能的復雜環境用地基差分干涉雷達形變測量方法。

背景技術

形變測量在武器裝備使用與維護中發揮著關鍵作用，現有的組網攝像形變測量方法無法滿足高動態測量需求，而采用光纖光柵傳感器用于形變測量由于需要解決應變與溫度交叉敏感問題，目前只是處于實驗室驗證階段，距離走向實際應用還有較大差距。未來對復雜環境如飛行器機翼、艦船船體的形變測量需求越來越迫切，設計一種柔性蒙皮天線，實現高動態復雜環境形變測量，對精確損傷估計、延長設備使用壽命具有重要意義。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出的基于人工智能的復雜環境用地基差分干涉雷達形變測量方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

基于人工智能的復雜環境用地基差分干涉雷達形變測量方法，包括以下各分系統：智能機械、信號發生器、信號接收終端、雷達線纜、調制解調器；所述信號發生器用于產生特定偽隨機碼載波信號；所述智能機械通過粘膠貼附于流動設備表面各處，智能機械用于接收信號發生器發來的偽隨機碼載波信號，并在原有載波信號中加入自身ID識別信息后以無線電波形式發出；所述信號接收終端用于接收智能機械天線發射的載波信號；所示調制解調器用于將信號接收終端接收的載波信號進行解調解析處理，計算由每個智能機械發射的信號達到接收終端時間，完成高精度測距和復雜環境形變測量功能；所述雷達線纜用于連接信號發生器、智能機械、信號接收終端分系統，完成信號流通功能。

優選的，包括以下步驟：

S1：柔性智能機械貼合環境結構表面：將非金屬柔性薄壁復合材料制成的電子機械貼合在環境結構的內外表面，不改變監測器結構，以保持監測器理想氣動外形；

S2：信號發生器產生載波信號：利用信號發生器生成特定的偽隨機碼載波信號S，利用相同材質、相同長度的雷達線纜將偽隨機碼載波信號發送至貼附在監測器設備上不同位置的智能機械，使得信號到達每個智能機械的時間處于同步狀態；智能機械天線將帶有自身ID識別信息的載波信號Si以無線電信號形式發出；

S3：接收終端捕獲信號并進行解調處理：采用雷達線纜將信號發生器與信號接收終端連接，以實現通信互聯；每個智能機械天線均發出帶有自身ID識別信息的載波信號Si，接收終端在收到載波信號后，根據預設協議進行快速解調處理；利用偽隨機信號良好的自相關特性，利用式(1)進行相關計算，其中，自相關函數計算式為：其中，S(t)為信號發生器生成特定的偽隨機碼載波信號，Si(t-τ)為接收終端接收的來自第i個智能機械接收碼，由FLL鎖頻環完成對接收信號載波的快速頻率捕獲，再由PLL鎖相環完成對載波相位的精確跟蹤，計算得到每個機械所發信號到達終端的傳輸間隔τi；