射和接收系统有序进行；AD采集和数据处理模块完成雷达回波信号的数据采集和处理；数据传输模块完成雷达主机与显控终端的数据通信。
[0034]雷达主机为整个系统控制和处理核心，它根据显控终端下传的控制参数控制整个系统处理流程，为避免发射信号之间的产生干扰，信号发射系统采用分时工作方式，雷达主机产生时序控制信号控制各信号发射系统的启动和关闭，各信号发射系统依次交替工作；信号接收系统可以同时多个一起工作，完成不同测线的数据采集，雷达主机需要对各接收系统传输的信号进行数据采集，并将数据整合后传输到显控终端。
[0035]为避免各发射天线之间相互干扰，雷达系统采用分时工作方式，雷达主机发射基准时序控制信号，控制各发射天线和接收天线工作，各天线系统分时工作过程如图4所示。紫色脉冲表不一帧工作周期时序，蓝色脉冲表不一个脉冲周期时序。一帧周期内各发射天线依次工作，完成11测线探测。每帧工作周期起始，发射天线1和接收天线1开始工作，其后每个脉冲周期发射天线2?6依次工作，相对应的接收天线同时启动，依次完成不同测线的探测。
[0036](三)显示终端
[0037]显示终端是计算机，显控终端为整个系统的显示控制操作平台，实时显示雷达主机传输到显控终端的数据，用户通过显控界面对整个系统进行控制，并由显示结果分析当前探测情况，及时对探测结果进行反馈和处理。
[0038]显示终端负责接收雷达主机上传的数据并进行存储和处理，实时显示三维成像结果，数据处理流程如图5所示。数据处理包括三个层次，一是对单道数据处理，主要进行数据预处理，包括带通滤波、背景消除、小波去噪、脉冲压缩；二是对二维剖面进行处理，主要进行合成孔径处理和目标检测；三是对三维剖面进行处理，完成地下目标的空间拟合，三维显示。为达到实时处理和显示目的，显控终端采用多线程并行处理方式，共包含六个线程，具体为:数据接收为线程1，数据存储为线程2，数据预处理为线程3，合成孔径成像和目标检测为线程4，目标拟合为线程5，实时三维显示为线程6。
[0039]多线程并行数据处理流程如图6所示，线程1不断循环执行接收数据，每接收完一帧数据，即11条测线的数据，同时开启线程2和3，分别对数据进行存储和预处理。数据存储结束后挂起线程2，等待线程1接收完下一帧数据后重新开启线程2。线程3对接收的数据进行预处理，预处理结束后开启线程4，并挂起线程3，等待线程1接收完下一帧数据后重新开启线程3。线程4对线程3处理的数据进行合成孔径和目标检测处理，处理结束后开启线程5，并挂起线程4，等待线程3重启线程4。线程5对线程4处理结果进行目标拟合获得目标三维成像结果，处理结束后开启线程6，并挂起线程5，等待线程4重启线程5。线程6显示三维成像结果，处理结束后起线程6，等待线程5重启线程6对三维成像结果进行刷新。各线程保证在一个帧周期内完成本线程任务，保持数据处理流水并行进行，达到三维实时处理和显示目的。
[0040](四)GIS可视化平台
[0041]为将探测结果准确反映到实际地理位置上，或者查看某一地理位置之前探测过的雷达图像，需要对雷达系统进行精确定位，并将雷达采集数据和采集过程中的GPS位置数据集成在GIS可视化平台上。为此系统采用高精度GPS定位系统和GIS可视化平台，GIS平台下雷达数据定位过程如图7所示。雷达采集数据与实时GPS位置融合，共同集成在GIS可视化平台上，点击GIS上某一位置即可看到该位置的雷达图像；反之，点击某一处雷达图像也能定位到GIS平台上。实现探测结果的智能管理，方便对探测结果进行标记和评价。
[0042]通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果:本实用新型所述雷达系统，采用6对收发天线阵列，能够同时完成11通道数据采集，数据采集单元对采集到的数据直接处理并进行三维成像显示，能够实时完成混凝土检测，及时发现内部问题。其中，阵列天线对可根据需要缩减或扩充，实现5-41通道测线探测。同时，采用高精度GPS实现雷达采集设备的精确定位，获得当前采集数据的精确位置，为后续数据回访精确定位，并将雷达数据和GPS数据集成在GIS平台上，实现探测结果的智能管理。为获得高精度成像效果，系统采用先进合成孔径算法，并对成像结果进行检测，对大块目标如钢筋、波纹管等进行实物拟合，反应混凝土内部结构。该系统为混凝土探测提供实时三维成像结果，直观反应混凝土内部信息，探测结果更加直观可信，且同时扫描11条测线，实现一个作业面扫描，极大提升探测效率。
[0043]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种CGPR-3DM多通道实时三维成像混凝土检测雷达系统，其特征在于，该系统包括:显示终端、雷达主机和天线收发装置；所述显示终端与所述雷达主机之间，所述雷达主机与所述天线收发装置之间均双向通信连接； 所述天线收发装置包括η对发射接收天线，每对发射接收天线包括一个发射天线和一个接收天线，所述天线收发装置还包括与发射天线一一对应连接的发射机和与接收天线--对应连接的接收机，所述η大于等于1。2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述天线收发装置包括6对发射接收天线，每对发射接收天线包括一个发射天线和一个接收天线。3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述天线收发装置中发射接收天线的极化方向与探测方向垂直、发射天线和接收天线的水平交错排列且所述发射天线设置在探测方向的前端，具体排列方式为: 所有发射天线处于相同水平线Α，且两个相邻发射天线之间的距离为10cm ;所有接收天线处于相同水平线B，两个相邻接收天线之间的距离为10cm ;水平线A与水平线B之间的距离为5cm，相邻两个发射天线和其之间的接收天线形成倒“品”字型排列。4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述雷达主机包括多路时基控制模块、AD采集和数据处理模块和数据传输模块，所述多路时基控制模块和所述数据传输模块分别与所述AD采集和数据处理模块双向通信连接。5.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述多路时基控制模块与天线收发装置通信连接。6.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述数据传输模块与所述显示终端通信连接。7.根据权利要求4所述系统，其特征在于，雷达主机中还包括与所述多路时基控制模块、所述AD采集和数据处理模块和所述数据传输模块供电连接的电源。8.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述显示终端是计算机。9.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述雷达主机还与GIS可视化平台数据通信连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种CGPR-3DM多通道实时三维成像混凝土检测雷达系统，涉及雷达探测领域。该系统包括：显示终端、雷达主机和天线收发装置；所述显示终端与所述雷达主机之间，所述雷达主机与所述天线收发装置之间均双向通信连接；所述天线收发装置包括n对发射接收天线，每对发射接收天线包括一个发射天线和一个接收天线，所述天线收发装置还包括与发射天线一一对应连接的发射机和与接收天线一一对应连接的接收机，所述n大于等于1。本实用新型实现了实时形成并显示三维成像和实现了一个作业面扫描，极大提升探测效率。
【IPC分类】G01S13/90
【公开号】CN205003283
【申请号】CN201520729233
【发明人】崔海涛, 李民, 白旭
【申请人】大连中睿科技发展有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月18日