一种无人值守场站周界安防的近距离无盲区雷达监控系统的制作方法

本发明涉及一种场站周界安防系统，具体涉及一种无人值守场站周界安防的近距离无盲区雷达监控系统。

背景技术：

随着监测技术的发展，无人值守场站已经是常态化，场站大多是关系着供电、供气等国民经济的重要设施，保全措施是十分重要的。

无人场站无需派人值守，故而需要监控系统来保证场站的安全。许多场站都设立在地理位置偏僻、人烟稀少的地区，需要监控人或动物的闯入。设立监控系统后，一旦有外部入侵被监控系统识别，监控系统就会向使用者发送报警信号，以便让使用者在第一时间知道入侵事件的发生。

场站的监控系统有许多种，如触碰报警的电子围栏、摄像头监控、红外线对射、雷达主动监控等。

目前雷达在场站周界安防场景应用较多，雷达发射电磁波，再接收反射回来的电磁波就可以检测是否有入侵物。

但是由于雷达存在天然的近距离盲区，导致入侵物一旦侵入雷达的盲区，雷达就不能够继续对入侵物进行检测，最终场站的雷达安防系统失去作用。这是雷达应用于场站周界安防的一个致命缺陷。

雷达之所以存在天然盲区，是因为近距离物体反射的雷达电磁波与雷达本身发出波的电磁波频率相差不大，导致雷达无法判断近距离物体的回波。当被测目标的电磁波反射回来时，雷达本身的载波频率还没有产生多少变化，这些回波与载波进行差频之后，频率很低，会被噪声淹没。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明所提出一种无人值守场站周界安防的近距离无盲区雷达监控系统，该系统解决了雷达存在近距离盲区，在场站安防应用中无法定位盲区内目标的问题。

本发明所述一种无人值守场站周界安防的近距离无盲区雷达监控系统，包括雷达级联系统1以及雷达数据接收及处理系统2，雷达级联系统1和雷达数据接收及处理系统2之间通过信号线连接；所述雷达级联系统1包括第一级雷达11、第二级雷达12、…、第n级雷达1n，第一级雷达11、第二级雷达12、…、第n级雷达1n相互级联，利用前一级雷达的威力范围(雷达探测的有效范围)，覆盖后一级雷达的近距离盲区；所述第一级雷达11、第二级雷达12、…、第n级雷达1n通过在常规雷达原有一组射频前端电路的基础上另外增加一组射频前端电路，分别为一号射频前端电路a、二号射频前端电路b；

所述一号射频前端电路a、二号射频前端电路b用于解决雷达近距离盲区问题：一号射频前端电路a用于控制所在雷达发射电磁波并接收目标反射回来的电磁波，二号射频前端电路b用于控制所在雷达发射电磁波并接收目标反射回来的电磁波；一号射频前端电路a发射并接收的电磁波频率高于二号射频前端电路b发射并接收的电磁波频率。在雷达系统当中，高频脉冲的电磁波用于探测远距离目标，而低频脉冲的电磁波则用于探测近距离目标，本发明所述的雷达级联系统1就是通过复用一号射频前端电路a的高频电磁波信号和二号射频前端电路b的低频电磁波信号实现场站安防近距离无盲区探测的。

所述一号射频前端电路a和二号射频前端电路b是分时工作的，在工作过程中，先由一号射频前端电路a发射并接收电磁波，探测远距离目标，此时二号射频前端电路b不工作；之后再由二号射频前端电路b发射并接收电磁波，探测近距离目标，此时一号射频前端电路a不工作。雷达在工作工程中每秒接收20帧信号，用一号射频前端电路a接收一帧信号后，下一帧信号就会使用二号射频前端电路b接收，来回切换射频前端电路a和射频前端电路b，使雷达系统同时探测近距离目标和远距离目标。

所述雷达数据接收及处理系统2为计算机，用于处理雷达信号，计算被测目标的距离、角度等信息(graafmwvd,ottenmpg,huizingag,etal.amber:anx-bandfmcwdigitalbeamformingsyntheticapertureradarforatacticaluav[j].2013.)。

进一步地，在所述雷达级联系统1中，前一级雷达威力范围的远端与后一级雷达威力范围的近端部分重叠。

进一步地，由于组成雷达级联系统1雷达的天线以及雷达安装杆均使用金属材料制作，会剧烈反射电磁波，在使用时需要在后一级雷达的天线背面以及安装杆面向前一级雷达的方向涂覆吸波材料，屏蔽电磁波反射对前一级雷达的影响。

本发明具有以下有益效果：

1、应用多级雷达级联的方法，让一个雷达的照射范围抵消另一个雷达的盲区，并通过涂覆透波材料防止雷达之间反射电磁波的干扰；

2、在雷达的射频前端复用了两种射频前端电路，两种射频前端电路能够发射并接收不同频率的电磁波信号，实现了同时对近距离和远距离目标的探测，解决了传统单个射频前端电路雷达近距离盲区大的缺点。

附图说明

图1为本发明所述无人值守场站周界安防的近距离无盲区雷达监控系统的结构组成图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明所述无人值守场站周界安防的近距离无盲区雷达监控系统，包括雷达级联系统1以及雷达数据接收及处理系统2，雷达级联系统1和雷达数据接收及处理系统2之间通过信号线连接；所述雷达级联系统1包括第一级雷达11、第二级雷达12、…、第n级雷达1n，第一级雷达11、第二级雷达12、…、第n级雷达1n相互级联，利用前一级雷达的威力范围(雷达探测的有效范围)，覆盖后一级雷达的近距离盲区；所述第一级雷达11、第二级雷达12、…、第n级雷达1n通过在常规雷达原有一组射频前端电路的基础上另外增加一组射频前端电路，分别为一号射频前端电路a、二号射频前端电路b。

所述一号射频前端电路a、二号射频前端电路b用于解决雷达近距离盲区问题：一号射频前端电路a用于控制雷达11发射电磁波并接收目标反射回来的电磁波，二号射频前端电路b用于控制雷达11发射电磁波并接收目标反射回来的电磁波；一号射频前端电路a发射并接收的电磁波频率高于二号射频前端电路b发射并接收的电磁波频率。在雷达系统当中，高频脉冲的电磁波用于探测远距离目标，而低频脉冲的电磁波则用于探测近距离目标，本发明所述的雷达级联系统1就是通过复用一号射频前端电路a的高频电磁波信号和二号射频前端电路b的低频电磁波信号实现场站安防近距离无盲区探测的。剩余的(n-1)组雷达基于同样的原理。

本发明所述场站周界安防的近距离无盲区新型雷达系统复用了以下技术来实现近距离无盲区，分别是雷达级联、不同频率射频前端电路复用。

本发明所述雷达级联系统1应用了多级雷达级联的方式，也就是前一级雷达对着后一级雷达照射，并使前一级雷达的威力照射范围的尾端与后级雷达威力照射范围的盲区相重叠，这样一来雷达的盲区就被抵消了。

由于组成雷达级联系统1雷达的天线以及雷达安装杆均使用金属材料制作，会剧烈反射电磁波，在使用时需要后一级雷达的天线背面以及安装杆面向前一级雷达的方向涂覆吸波材料，屏蔽电磁波反射对前一级雷达的影响。

由于组成雷达级联系统1的雷达具有双重射频前端电路的设计，其中发射电磁波频率较高的是一号射频前端电路a，对应远距离探测，发射电磁波频率较低的是二号射频前端电路b，对应近距离探测。其中一号射频前端电路a和二号射频前端电路b分时段工作，保证了两个射频前端电路一同工作且互不影响。