導(dǎo)言：作為寫(xiě)作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇雷達(dá)技術(shù)論文，它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

1．1了解新型傳感器原理

首先，以學(xué)生熟悉的全站儀為對(duì)照，讓學(xué)生了解激光雷達(dá)是一種集成了多種高新技術(shù)的新型測(cè)繪儀器，具有非接觸式、精度高(毫米級(jí)/亞毫米級(jí))、速度快(可達(dá)120萬(wàn)點(diǎn)/秒)、密度大(點(diǎn)間距可達(dá)毫米級(jí))的優(yōu)勢(shì)，且數(shù)據(jù)采集方式靈活，對(duì)環(huán)境光線(xiàn)、溫度都要求較低。其次，讓學(xué)生理解LiDAR的測(cè)量原理主要分極坐標(biāo)法和三角測(cè)量法兩種。其中，對(duì)于極坐標(biāo)法測(cè)量，使學(xué)生了解測(cè)距的關(guān)鍵在于時(shí)間差的測(cè)定，引出兩種常用的測(cè)時(shí)方法:脈沖法和相位法;讓學(xué)生理解直接測(cè)時(shí)和間接測(cè)時(shí)的區(qū)別以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)，從而進(jìn)一步了解脈沖式和相位式激光掃描設(shè)備的優(yōu)勢(shì)、局限性以及應(yīng)用領(lǐng)域。最后，通過(guò)介紹激光雷達(dá)采集數(shù)據(jù)的掃描方式，讓學(xué)生了解不同平臺(tái)上的激光雷達(dá)傳感器的工作特點(diǎn)，如固定式激光掃描儀適合窗口式和全景式掃描，車(chē)載、機(jī)載以及星載平臺(tái)適合移動(dòng)式掃描等。

1．2熟悉激光掃描儀操作

考慮到各類(lèi)平臺(tái)激光雷達(dá)的作業(yè)特點(diǎn)以及現(xiàn)有設(shè)備的情況，《激光雷達(dá)技術(shù)原理》課程以地基三維激光掃描儀為重點(diǎn)，讓學(xué)生熟悉儀器的外業(yè)操作。盡管激光掃描儀數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化程度較高，外業(yè)采集仍然需要解決掃描設(shè)站方案設(shè)計(jì)和不同掃描站間連接點(diǎn)選擇等問(wèn)題，要求學(xué)生在熟悉激光掃描儀軟硬件操作的同時(shí)，還要掌握激光掃描儀外業(yè)采集方案的設(shè)計(jì):踏勘工作區(qū)，分析研究最優(yōu)化的掃描設(shè)站方案和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換控制點(diǎn)選擇，畫(huà)出相關(guān)的設(shè)計(jì)草圖，并設(shè)置主要掃描設(shè)站的標(biāo)志。要求設(shè)站位置既要保證與相鄰站的重疊，又要覆蓋盡量大范圍的被掃描對(duì)象，以減少設(shè)站數(shù)，從而提高外業(yè)數(shù)據(jù)采集效率。

1．3掌握激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)后處理方法

利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)可視化與點(diǎn)云原始存儲(chǔ)格式之間的明顯反差，讓學(xué)生了解激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)后處理的重要性和難點(diǎn)，及其已成為制約激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用瓶頸的現(xiàn)狀。根據(jù)學(xué)生的理解程度，選取了點(diǎn)云的拼接/配準(zhǔn)、點(diǎn)云的濾波和分類(lèi)、點(diǎn)云的分割和擬合等后處理方法，要求學(xué)生掌握相關(guān)的算法并編程實(shí)現(xiàn)。

1．3．1點(diǎn)云的拼接/配準(zhǔn)點(diǎn)云拼接是將2個(gè)或2個(gè)以上坐標(biāo)系中的大容量三維空間數(shù)據(jù)點(diǎn)集轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)中的數(shù)學(xué)計(jì)算過(guò)程。要求學(xué)生掌握如何解決點(diǎn)云拼接的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:同名特征的配準(zhǔn)以及旋轉(zhuǎn)矩陣的構(gòu)造。對(duì)于同名特征的配準(zhǔn)，使學(xué)生了解常用配準(zhǔn)方法的特點(diǎn)和適用范圍，如ICP方法適合用于精拼接，而基于特征面的方法對(duì)場(chǎng)景特征分布要求較高等。著重讓學(xué)生掌握最常用的人工標(biāo)靶識(shí)別，以及特征面匹配，后者有別于學(xué)生所熟知的點(diǎn)特征匹配;對(duì)于旋轉(zhuǎn)矩陣的構(gòu)造，拓展學(xué)生在《攝影測(cè)量學(xué)》［6］中學(xué)習(xí)的基于歐拉角的旋轉(zhuǎn)矩陣構(gòu)造，掌握角－軸轉(zhuǎn)角系和單位四元數(shù)方法。

1．3．2點(diǎn)云的濾波和分類(lèi)要求學(xué)生了解濾波和分類(lèi)的目的是解決激光腳點(diǎn)在三維空間的分布形態(tài)呈現(xiàn)隨機(jī)離散的問(wèn)題。掌握基于高程突變和空間形態(tài)學(xué)的點(diǎn)云濾波和分類(lèi)方法。讓學(xué)生理解單一的信息量會(huì)導(dǎo)致算法不穩(wěn)健，從而引出多源數(shù)據(jù)融合的思路。目前，已經(jīng)有很多激光掃描儀生產(chǎn)廠商推出的新產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)了多傳感器平臺(tái)的集成，如激光掃描儀會(huì)搭載小像幅的數(shù)碼相機(jī)，甚至有些系統(tǒng)還提供由集成傳感器生成的紅外影像。每種數(shù)據(jù)源都有其自身的優(yōu)點(diǎn)和局限性，將多源數(shù)據(jù)融合能夠彌補(bǔ)各個(gè)單數(shù)據(jù)源的局限性，增大信息量，從而提高濾波和分類(lèi)方法的穩(wěn)健性。

1．3．3點(diǎn)云的分割和擬合要求學(xué)生掌握實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云分割的相似性原則:平面性、曲面平滑度和鄰域法向，以及常用的點(diǎn)云分割方法表面生長(zhǎng)法?？紤]到點(diǎn)云擬合是由離散激光點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算特征模型參數(shù)的過(guò)程，要求學(xué)生掌握點(diǎn)云擬合中兩個(gè)主要問(wèn)題的解決方法:粗差剔除及最優(yōu)解獲取。

2實(shí)踐教學(xué)法

實(shí)踐教學(xué)是卓越工程師培養(yǎng)體系中一個(gè)重要的組成部分。作為技術(shù)性的測(cè)繪工程學(xué)科，除應(yīng)用測(cè)量?jī)x器采集數(shù)據(jù)、應(yīng)用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的基本能力外，還需要構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系以培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)踐中選用適當(dāng)?shù)睦碚?、技術(shù)、儀器設(shè)備和作業(yè)方法解決測(cè)繪工程與地理空間信息產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力，從而使學(xué)生接受測(cè)繪工程與地理空間信息產(chǎn)品生產(chǎn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)施以及實(shí)際應(yīng)用中測(cè)繪工程解決方案確定等系統(tǒng)化訓(xùn)練。《激光雷達(dá)技術(shù)原理》課程實(shí)習(xí)要求學(xué)生全面應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，利用實(shí)習(xí)場(chǎng)地，依據(jù)實(shí)習(xí)目的和要求在老師的指導(dǎo)下分組獨(dú)立完成全部實(shí)習(xí)內(nèi)容。實(shí)習(xí)儀器為中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)遙感地理信息工程教研室使用教育部采購(gòu)專(zhuān)項(xiàng)購(gòu)買(mǎi)的RIEGLLMSZ620三維激光掃描儀?！都す饫走_(dá)技術(shù)原理》課程實(shí)習(xí)的目的主要是使學(xué)生通過(guò)三維激光掃描儀的使用，進(jìn)一步鞏固和加深理解相關(guān)理論知識(shí)和技術(shù)方法。要求熟悉三維激光掃描儀數(shù)據(jù)采集與處理(包括DEM、等高線(xiàn)和剖面圖生成以及三維建模等)的全過(guò)程。通過(guò)實(shí)踐性教學(xué)，不僅能夠讓學(xué)生掌握基本的軟、硬件使用操作方法和LiDAR測(cè)量項(xiàng)目的作業(yè)流程，而且能夠加深學(xué)生對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的理解。培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力以及嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是、吃苦耐勞、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。要求學(xué)生必須參加每一個(gè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，協(xié)作完成實(shí)習(xí)任務(wù)，獨(dú)立完成實(shí)習(xí)報(bào)告。實(shí)習(xí)內(nèi)容主要包括以下部分。

2．1三維激光掃描

數(shù)據(jù)的外業(yè)采集要求學(xué)生分組完成測(cè)區(qū)劃分和踏勘，確定測(cè)站位置，根據(jù)測(cè)區(qū)地形，設(shè)計(jì)外業(yè)數(shù)據(jù)采集方案，完成外業(yè)設(shè)站、反射標(biāo)靶布設(shè)和數(shù)據(jù)采集工作。學(xué)生需要完成校園內(nèi)建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)和奧林匹克森林公園地形點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集。

2．2點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理

要求學(xué)生分別利用隨機(jī)軟件RiSCANPRO和上機(jī)C語(yǔ)言編程對(duì)外業(yè)采集的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括點(diǎn)云數(shù)據(jù)的濾波和拼接。

2．2．1點(diǎn)云濾波1)手動(dòng)濾波要求學(xué)生利用RiSCANPRO對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波。RiSCANPROv1．7．0有兩種模式，即Filterdata和Terrainfilter。前者針對(duì)一般數(shù)據(jù)，后者對(duì)于提取地形的數(shù)據(jù)有明顯效果。2)自動(dòng)濾波要求學(xué)生上機(jī)應(yīng)用C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法、移動(dòng)窗口濾波法、迭代線(xiàn)性最小二乘內(nèi)插法、基于可靠最小值的濾波方法等常用的地形濾波算法，對(duì)外業(yè)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，并對(duì)各算法的結(jié)果進(jìn)行比較和分析。圖1為學(xué)生基于虹灣地區(qū)嫦娥一號(hào)激光測(cè)高數(shù)據(jù)，利用五種濾波方法濾波后的數(shù)據(jù)點(diǎn)殘差值分布圖［7］。

2．2．2點(diǎn)云拼接1)基于反射標(biāo)靶的點(diǎn)云拼接要求學(xué)生利用RiSCANPRO軟件，結(jié)合外業(yè)數(shù)據(jù)采集時(shí)布設(shè)的標(biāo)靶連接點(diǎn)，對(duì)地形和建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接。激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的拼接有兩種方式:公共反射體的方式和采用使所有的反射體處于同一坐標(biāo)系統(tǒng)的方式。在實(shí)際操作過(guò)程中，要求學(xué)生對(duì)兩者結(jié)合使用，以期達(dá)到更好的拼接效果。2)基于特征面的點(diǎn)云拼接要求學(xué)生在對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行擬合的基礎(chǔ)上，選取至少三對(duì)相互正交的特征面，利用C語(yǔ)言上機(jī)編程，實(shí)現(xiàn)基于特征面的點(diǎn)云拼接，并與單純基于點(diǎn)的拼接結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，分析不同方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

2．2．3地形數(shù)據(jù)處理對(duì)地形數(shù)據(jù)的處理主要包括三角化、平滑、生成等高線(xiàn)和剖面。三角化參數(shù)的設(shè)置可參考量測(cè)工具量測(cè)出的點(diǎn)云中兩點(diǎn)之間的距離初步設(shè)定，這個(gè)值可適當(dāng)調(diào)整，目的在于使圖中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)彼此之間能盡量大面積地構(gòu)成三角網(wǎng);要求學(xué)生對(duì)已經(jīng)完成三角化的數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理;針對(duì)已經(jīng)完成平滑的數(shù)據(jù)，利用RiSCANPRO軟件生成等高線(xiàn)。剖面圖的顯示既可以針對(duì)三角化之前的數(shù)據(jù)，也可以針對(duì)三角化之后(包括完成平滑的數(shù)據(jù))來(lái)操作。

2．2．4建筑物幾何模型重建針對(duì)《激光雷達(dá)技術(shù)原理》數(shù)據(jù)處理方法的教學(xué)內(nèi)容，指導(dǎo)教師結(jié)合自身的研究成果組織研究生開(kāi)發(fā)了點(diǎn)云分割和擬合以及三維建模等軟件模塊，考慮到學(xué)生的掌握程度和實(shí)用性，要求學(xué)生在利用軟件模塊實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)分割和擬合的基礎(chǔ)上，利用AutoCAD軟件手工建立建筑物的幾何三維模型，基于3DSMAX軟件建立建筑物紋理模型。圖2為暑期教學(xué)實(shí)習(xí)中指導(dǎo)學(xué)生利用商業(yè)軟件和自主開(kāi)發(fā)的軟件模塊重建的地大校園主要建筑物的三維模型。

篇2

在淺水區(qū)域，局部的海底地形對(duì)表面波的傳播有著重要的影響。當(dāng)波移動(dòng)至淺水區(qū)域，波的周期不發(fā)生變化，但是波的傳播速度會(huì)發(fā)生變化，繼而波長(zhǎng)減小，波數(shù)增加。表面流的存在也影響表面波的傳播，因此水深場(chǎng)以及表面流速場(chǎng)的反演方法都是基于這種傳播變化——在物理學(xué)中被描述為表面波的色散關(guān)系。

1998年 Paul Bell運(yùn)用連續(xù)的雷達(dá)圖像序列之間的互相關(guān)性推導(dǎo)出了空間變化的表面波速[1]，同時(shí)利用從浮標(biāo)中獲取的頻率信息，通過(guò)運(yùn)用線(xiàn)性重力波的色散關(guān)系計(jì)算出了空間變化的水深，但是沒(méi)有考慮海流的存在。Hessner等人運(yùn)用一維FFT變換實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像序列的頻率分解[2]，某一固定頻率的波所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)通過(guò)確定局部空間的相位梯度計(jì)算得到。但是此方法的局限性在于它不能運(yùn)用到包含同一頻率但不同傳播方向的波的波場(chǎng)，同時(shí)也沒(méi)有考慮到海流的存在。

對(duì)時(shí)間序列的雷達(dá)圖像進(jìn)行3?D FFT變化，并取模的平方得到三維圖像譜，由于波數(shù)和頻率被色散關(guān)系聯(lián)系在一起，因此線(xiàn)性表面波的信號(hào)應(yīng)該很好地分布于其確定的三維形狀上。色散關(guān)系的形狀取決于水深和表面流速，因此通過(guò)擬合理論的色散關(guān)系和三維圖像譜的坐標(biāo)分布便可反演出大的空間范圍內(nèi)的平均水深以及流速[3?4]。但是此方法中的3?D FFT是針對(duì)全局范圍的算子，因此假定了波場(chǎng)的均勻性以及穩(wěn)定性。如果在深水區(qū)存在變化的流速或者淺水區(qū)存在變化的水深，波的折射將會(huì)產(chǎn)生，波場(chǎng)變成了非均勻場(chǎng)，以上方法不再適用，因此需要在局部空間范圍內(nèi)對(duì)波參數(shù)進(jìn)行分析。

自1999年以來(lái)，Seemann等人針對(duì)非均勻波場(chǎng)做了一系列研究[5?10]，推導(dǎo)出了局部三維圖像譜，同時(shí)反演出了局部范圍內(nèi)的水深以及流速。

本文將利用模擬的X波段雷達(dá)圖像展開(kāi)近岸淺水區(qū)域的水深的反演工作，該工作考慮到了表面波場(chǎng)的非均勻性，因此采用了局部反演算法，反演出了局部的水深值。

1 色散關(guān)系與水深以及流速的關(guān)系

色散關(guān)系描述了波數(shù)[k]和角頻率[ω]之間的動(dòng)力學(xué)關(guān)系，正常的色散關(guān)系適用于海表面重力波，線(xiàn)性色散關(guān)系可表示為：

[ωk，uc，d=±gktanhkd+k.uc] （1）

式中：[g]表示為重力加速度；[d]為水深；[uc]為近表面流速。在式（1）中，第一部分稱(chēng)為固有頻率[ζ=±gktanhkd，]第二部分稱(chēng)為多普勒頻率[ωD=k.uc。]多普勒頻率部分表明受表面流速的影響。在式（1）中，水深[d]和表面流速矢量[uc]在波數(shù)?頻率域中影響色散關(guān)系的形狀，因此色散關(guān)系的形狀可以被用來(lái)反演這些參數(shù)值。圖1顯示了水深以及流速對(duì)色散關(guān)系的影響。

圖1 三維波數(shù)?頻率域中線(xiàn)性表面重力波的色散關(guān)系

2 水深及流速局部反演方法介紹

在淺水區(qū)域中，由于空間變化的水深，波的周期不變，既波場(chǎng)保持了穩(wěn)定性，但是波長(zhǎng)發(fā)生了變化，波場(chǎng)變成了非均勻場(chǎng)，因此需要在局部空間范圍內(nèi)對(duì)海態(tài)參數(shù)進(jìn)行分析，得到空間分布的海態(tài)參數(shù)場(chǎng)。海洋表面波的特性由波長(zhǎng)[λ、]波數(shù)[k、]角頻率[ω、]振幅[ξ]和它們的傳播方向[?]來(lái)描述。表面波場(chǎng)由一系列不同頻率不同傳播方向的單一成分的波（簡(jiǎn)稱(chēng)單波）疊加得到，因此其是多成分的，需要將其分解為單成分波。本文將按照以下步驟反演局部的水深及流速：

（1） 對(duì)時(shí)間序列的雷達(dá)圖像進(jìn)行3?D FFT變換，得到復(fù)數(shù)值的三維圖像譜[G（k，ω）]；

（2） 對(duì)三維圖像譜進(jìn)行頻率分解和方向分解得到單波成分的波譜 [Gk|ω，?]；

（3） 進(jìn)行2?D 反FFT變化，到空間域，產(chǎn)生單波復(fù)數(shù)值的空間場(chǎng)[gx，y|ω，?]；

（4） 由單波空間場(chǎng)及其梯度圖像得到波數(shù)場(chǎng)；

（5） 由單波空間場(chǎng)以及其對(duì)應(yīng)的波數(shù)場(chǎng)得到5?D時(shí)空頻率場(chǎng)[Ix，y|k，ω]；

（6） 由局部的3?D圖像譜反演局部的水深及流速。

該算法是針對(duì)由岸基X波段雷達(dá)獲取的時(shí)間序列的雷達(dá)圖像，最終得到水深場(chǎng)。

3 數(shù)值模擬及分析

3.1 模擬非均勻波場(chǎng)及雷達(dá)圖像

基于線(xiàn)性波理論，海浪可看成是各種不同的余弦波的線(xiàn)性疊加，該過(guò)程可利用頻譜來(lái)模擬，本文選用與波浪相近的P?M譜。只有頻譜還不足以描述海浪的特性，需要加入方向分布函數(shù)組成方向譜，才能符合實(shí)際的海面波場(chǎng)狀況，本文的方向分布函數(shù)采用改進(jìn)的光易型方向分布函數(shù)。同時(shí)考慮到波場(chǎng)的非均勻性，加入非等水深值及表面流速值，利用色散關(guān)系式（1），可確定不同區(qū)域的波數(shù)與頻率的關(guān)系，利用不同頻率和傳播方向的余弦波的疊加，可模擬出淺水區(qū)的非均勻波場(chǎng)的時(shí)間序列。圖2所示是模擬的64幅時(shí)間序列的非均勻波場(chǎng)的前兩幅（圖像中像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)為128×128個(gè)，每個(gè)像素點(diǎn)的分辨率為7.5 m×7.5 m）。

圖2 模擬的64幅時(shí)間序列的非均勻波場(chǎng)的前兩幅

根據(jù)雷達(dá)成像機(jī)理，利用起主要作用的陰影調(diào)制及傾斜調(diào)制模擬出時(shí)間序列的雷達(dá)圖像。圖3所示是模擬的64幅時(shí)間序列的雷達(dá)圖像的前兩幅。

圖3 模擬的64幅時(shí)間序列的雷達(dá)圖像的前兩幅

3.3 對(duì)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行處理

（1） 對(duì)64幅時(shí)間序列的雷達(dá)圖像[G（Θ）]進(jìn)行三維傅里葉變化得到復(fù)數(shù)值的三維波數(shù)?頻率譜：

（2）

其中三維譜的譜分辨率為：

[Δkx=2πX， Δky=2πY， Δω=2πT] （3）

（2） 對(duì)得到的三維譜進(jìn)行閾值濾波，濾除信號(hào)中包含的噪聲，然后利用色散關(guān)系進(jìn)行帶通濾波，得到海浪信號(hào)。接下來(lái)將對(duì)濾波后的三維譜進(jìn)行分解，得到單波成分的波譜，既進(jìn)行頻率分解和方向分解。在時(shí)間軸上進(jìn)行的傅里葉變化使得頻率分解被執(zhí)行，既一系列不同頻率所對(duì)應(yīng)的二維波數(shù)譜，接著進(jìn)行方向分解。本文采用了一組楔形濾波器，首先產(chǎn)生一個(gè)原型楔形濾波器，然后再通過(guò)旋轉(zhuǎn)，雙線(xiàn)性插值，得到一組濾波器，原型濾波器如圖4（a）所示，旋轉(zhuǎn)得到的部分濾波器如圖4（b）～（d）所示。運(yùn)用這一組方向?yàn)V波器對(duì)二維譜進(jìn)行分解，最終得到一系列不同頻率和傳播方向所對(duì)應(yīng)的單一成分的波譜[Gk|ω，?]。

（3） 對(duì)單一成分的波譜[ Gkω，?]進(jìn)行二維反傅里葉變化得到復(fù)數(shù)值的單波空間場(chǎng)[ gx，y|ω，?]：

[gx，y|ω，?=2D IFFT（Gk|ω，?）] （4）

圖4 一組方向?yàn)V波器中的前四個(gè)

單波空間場(chǎng)包含了幅值及相位模式信息：

[gx，y|ω，?=Ax，y|ω，?expi?x，y|ω，?=Regx，y|ω，?+iImgx，yω，?] （5）

與單波空間場(chǎng)對(duì)應(yīng)的梯度圖像：

[??x，??ygx，yω，?=2D IFFTi?kx，ky?Gkω，?] （6）

其中[kx，ky]代表復(fù)數(shù)值的波數(shù)向量，其實(shí)部代表局部的波數(shù)值。局部區(qū)域的大小選為8×8個(gè)像素點(diǎn)，因此要得到局部區(qū)域的波數(shù)，需要分析局部點(diǎn)所包含的所有像素點(diǎn)。

位于色散關(guān)系濾波器帶寬內(nèi)的背景噪聲重新分布在了單波波數(shù)場(chǎng)中，因此為了消除噪聲的影響，運(yùn)用方差最小擬合法得到復(fù)數(shù)值的波數(shù)向量。

[kx=-i?v+?vxv2ky=-i?v+?vyv2] （7）

其中向量[v，][vx，][vy]通過(guò)行掃描局部區(qū)域內(nèi)的單波空間場(chǎng)及其梯度圖像獲得，向量[v+]是向量[v]的共軛向量。

（4） 由一系列的單波空間場(chǎng)以及單波波數(shù)場(chǎng)可得到五維的時(shí)空頻率譜 [Ix，yk，ω。]表面波信號(hào)的能量譜應(yīng)分布在色散關(guān)系曲面上，將由色散關(guān)系式（1）得到的譜分量[ω]與圖像譜[Ix，y|k，ω]中的分量[ωi]取加權(quán)方差，得到一個(gè)函數(shù)。本文利用該函數(shù)尋找最小值的方法求得局部的流速[ux，uy]及水深[d。]該加權(quán)方差函數(shù)表示為：

[fux，uy，d=i=0Ngkitanhkid+kx，iux+ky，iuy-ωi2?Ix，y|ki，ωi] （8）

式中：[N]表示譜坐標(biāo)集[{kx，i，ky，i，ωi}]中元素的個(gè)數(shù)，通過(guò)設(shè)置閾值從局部能量譜中選取出譜坐標(biāo)集：

[M0=（kx，i，ky，i，ωi）Ix，y|ki，ωiMAXIx，y|ki，ωiε] （9）

式中[ε]表示能量閾值。

加權(quán)方差函數(shù)是一個(gè)非線(xiàn)性函數(shù)，含有三個(gè)變量，求該函數(shù)最小值屬于優(yōu)化問(wèn)題，本文采用擬牛頓法搜索最小值，并得到局部的水深及流速。

4 數(shù)據(jù)處理結(jié)果

模擬雷達(dá)圖像時(shí)輸入的非等值水深場(chǎng)如圖5（a）所示，每8×8個(gè)像素點(diǎn)設(shè)置一個(gè)水深值，為減少模擬時(shí)的計(jì)算量，水深值只沿一維變化。反演得到的水深場(chǎng)如圖5（b）所示，反演時(shí)選擇的局部區(qū)域的大小為8×8個(gè)像素點(diǎn)。反演的水深值與輸入的水深值吻合較好，平均誤差約為2%，相比于過(guò)去的均勻場(chǎng)水深反演方法，該反演方法可將水深值的分辨率縮小到8×8個(gè)像素點(diǎn)。

5 結(jié) 語(yǔ)

利用X波段雷達(dá)圖像可提取出重要的海態(tài)信息，比如水深、流速等等。均勻場(chǎng)的水深及流速的反演方法已相對(duì)成熟，本文的工作是針對(duì)非均勻場(chǎng)反演淺水水深值。由于實(shí)際的海況比較復(fù)雜，并且還沒(méi)有得到可以用于比測(cè)的實(shí)際水深值，本文采用數(shù)值模擬的方法，通過(guò)輸入非等值的水深仿真出非均勻波場(chǎng)及其雷達(dá)圖像。利用仿真的雷達(dá)圖像反演出局部水深值，并與輸入的水深值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果吻合較好，對(duì)利用實(shí)際的雷達(dá)圖像反演非均勻場(chǎng)的水深具有重要的指導(dǎo)意義。本文的工作是基于岸基X波段雷達(dá)，對(duì)于船基X波段雷達(dá)來(lái)說(shuō)，還要考慮運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)纫蛩?，并且?shí)際海況復(fù)雜多變，水深的反演過(guò)程有待進(jìn)一步分析研究。

圖5 輸入的水深場(chǎng)與反演得到的水深場(chǎng)對(duì)比圖

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篇3

0 引言

就業(yè)是民生之本。大學(xué)生就業(yè)一直是一個(gè)社會(huì)熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題?！笆濉逼陂g，應(yīng)屆高校畢業(yè)生年均規(guī)模將達(dá)到近700萬(wàn)人。藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生是大學(xué)生中的一個(gè)特殊群體，由于藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生畢業(yè)人數(shù)的增加、就業(yè)難度的加大，藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生的就業(yè)心理壓力更大，由此導(dǎo)致某些藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生出現(xiàn)了失落、偏執(zhí)、自負(fù)等一系列的就業(yè)心理問(wèn)題。

1 藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生就業(yè)中的主要心理問(wèn)題

藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生就業(yè)中存在的心理問(wèn)題與普通大學(xué)生就業(yè)中存在的心理問(wèn)題有很多共同之處，如自卑心理、從眾心理等，但是由于藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)決定了他們具有一般大學(xué)生所不具有的特質(zhì)，因而藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生就業(yè)中存在著很多尤為明顯的心理問(wèn)題，如失落心理、偏執(zhí)心理、焦慮心理等。

1.1 失落心理

藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的高投入使得他們希望畢業(yè)后同樣有一個(gè)高回報(bào)，但受整個(gè)社會(huì)大環(huán)境的影響這種希望往往是很難實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)他們因?yàn)槊鎸?duì)嚴(yán)峻的就業(yè)形勢(shì)頻頻碰壁無(wú)法就業(yè)，或者找到的工作離預(yù)期目標(biāo)相差過(guò)大時(shí)，支撐他們的精神理念就會(huì)轟然倒塌。這種因?yàn)樽晕覂r(jià)值無(wú)法在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)的失落感在一定程度上對(duì)藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生的就業(yè)心理產(chǎn)生了不良的影響，最終導(dǎo)致部分藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生在擇業(yè)問(wèn)題上難以自我認(rèn)同。當(dāng)他們因?yàn)殡y以就業(yè)而不能實(shí)現(xiàn)自身的價(jià)值時(shí)，他們的失落心理就會(huì)愈加強(qiáng)烈。

1.2 偏執(zhí)心理

相較于普通大學(xué)生而言，藝術(shù)類(lèi)學(xué)生個(gè)性較強(qiáng)，在考上大學(xué)前就開(kāi)始了數(shù)年的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，加之大學(xué)時(shí)期的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)，他們非常希望能夠找到一個(gè)可以學(xué)以致用的專(zhuān)業(yè)職位。但理想與現(xiàn)實(shí)往往存在著一定的差距，大量的儲(chǔ)備人員接受小需求的市場(chǎng)挑選時(shí)，必然面對(duì)的是激烈的競(jìng)爭(zhēng)。面對(duì)就業(yè)面的狹窄，有的學(xué)生不能及時(shí)調(diào)整就業(yè)期望值。不能干本專(zhuān)業(yè)就不簽約，長(zhǎng)時(shí)間地執(zhí)著于擇業(yè)的定向性問(wèn)題會(huì)引起不良的情緒反應(yīng)，進(jìn)而引發(fā)一定程度的偏執(zhí)心理，自我價(jià)值無(wú)法實(shí)現(xiàn)的抑郁心理，這樣的偏執(zhí)心理在藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生身上體現(xiàn)得更為突出。

1.3 焦慮心理

藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生具有較強(qiáng)的個(gè)性，自視很高，他們非常希望能夠找到一個(gè)適合自己專(zhuān)業(yè)且具有很大發(fā)展空間的職位。但理想與現(xiàn)實(shí)往往存在著一定的差距，當(dāng)他們理想的職業(yè)在現(xiàn)實(shí)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)，焦慮之情就會(huì)占據(jù)他們的心頭。于是，他們憂(yōu)心忡忡、煩躁不安，成天裝著各種不必要的擔(dān)心，無(wú)所適從，難以排解，甚至對(duì)未來(lái)的職業(yè)生活徹底失去信心。這種焦躁不安的心理，很容易導(dǎo)致他們行為表現(xiàn)反應(yīng)遲鈍、手忙腳亂，影響用人單位對(duì)其做出正確評(píng)價(jià)，進(jìn)而加重了他們就業(yè)的難度。

1.4 依賴(lài)心理

當(dāng)代藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生是承載著家庭的希望走向校園的，他們的家庭經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)于普通大學(xué)生家庭來(lái)說(shuō)較好，他們的父母為他們的成才付出了較多的財(cái)力、精力。而父母在為他們提供優(yōu)越成長(zhǎng)環(huán)境的同時(shí)，也使他們?nèi)狈镜淖岳碜粤⒛芰Φ腻憻挘瑢?dǎo)致他們養(yǎng)成強(qiáng)烈的依賴(lài)心理。當(dāng)藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生不得不走向社會(huì)，面對(duì)就業(yè)時(shí)，往往不知所措，處于一種被動(dòng)的狀態(tài)，只是一味地依賴(lài)學(xué)校的聯(lián)系，聽(tīng)從家長(zhǎng)的安排。一旦希望落空，往往會(huì)產(chǎn)生極大的心理落差，甚至?xí)霈F(xiàn)很極端的行為。

2 藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生就業(yè)不健康心理存在的原因

藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生在就業(yè)中存在著多種心理問(wèn)題，可以說(shuō)這些心理問(wèn)題的產(chǎn)生是多方因素共同促使的，主要包括社會(huì)、學(xué)校、家庭以及他們自身等方面的原因。

2.1 社會(huì)因素

由于高考對(duì)藝術(shù)類(lèi)考生文化課要求較低，藝術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)報(bào)考和招生持續(xù)升溫。報(bào)考藝術(shù)類(lèi)的學(xué)生在逐年成倍地增加，一些高校也紛紛開(kāi)設(shè)藝術(shù)專(zhuān)業(yè)，加之每年各個(gè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)培訓(xùn)出來(lái)的社會(huì)人員，每年希望從事藝術(shù)類(lèi)相關(guān)行業(yè)的人員數(shù)量規(guī)模相當(dāng)可觀。而與此同時(shí)，但藝術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)社會(huì)需求還是整體較小，即使一些大城市對(duì)藝術(shù)生需要也非常小，而一些中小城市的需求就更小了。這些就業(yè)機(jī)會(huì)對(duì)于畢業(yè)生的需求而言?xún)H僅是杯水車(chē)薪，加之社會(huì)上還存在著不正之風(fēng)，對(duì)藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生就業(yè)心理產(chǎn)生巨大沖擊，使一些學(xué)生心態(tài)失衡產(chǎn)生焦慮抑郁等心理。

2.2 高校因素

高校因素主要包括：專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置不合理，實(shí)踐教學(xué)不充分，使藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生不符合社會(huì)發(fā)展變化的需要；培養(yǎng)方式落后，培養(yǎng)出的大學(xué)生大多基本功扎實(shí)，但創(chuàng)新能力不足；教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段陳舊，影響了藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生的能力和水平，使藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)；心理健康指導(dǎo)教育滯后，造成了學(xué)生心理素質(zhì)較低，不能有效進(jìn)行自我心理調(diào)節(jié)；對(duì)就業(yè)指導(dǎo)工作不重視、就業(yè)指導(dǎo)方法單一、脫離實(shí)際，使有的大學(xué)生不知該如何擇業(yè)、不懂得擇業(yè)的方法和技巧。

2.3 家庭因素

藝術(shù)是一項(xiàng)需要高投入的教育，藝術(shù)類(lèi)學(xué)生的家庭條件整體而言要優(yōu)于普通文理類(lèi)的學(xué)生。藝術(shù)類(lèi)學(xué)生的父母從小就在他們身上傾注了大量的財(cái)力精力，事事都為子女安排妥當(dāng)，對(duì)他們期望值過(guò)高往往會(huì)使部分藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生在就業(yè)時(shí)產(chǎn)生不良心理。

2.4 自身因素

由于藝術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)對(duì)考生的文化課成績(jī)要求相對(duì)要低，很多學(xué)生只是為了上大學(xué)而在高中時(shí)期突擊，相當(dāng)一部分學(xué)生并不是真正地喜歡藝術(shù)，對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)工作并不是很了解?？忌蠈W(xué)校后專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)較差，專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)吃力，面臨畢業(yè)時(shí)更不知道該何去何從，人們常說(shuō)搞藝術(shù)的人感性思維大于理性思維，很多藝術(shù)類(lèi)學(xué)生不善于認(rèn)識(shí)問(wèn)題和分析問(wèn)題，當(dāng)他們所追求的理想不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，他們就會(huì)產(chǎn)生不良心理。

3 解決藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生就業(yè)心理問(wèn)題的對(duì)策

藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生的就業(yè)歷程，實(shí)際上也是一個(gè)復(fù)雜的心理過(guò)程，因此，加強(qiáng)藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生在就業(yè)過(guò)程中的心理指導(dǎo)，應(yīng)成為當(dāng)下藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生就業(yè)指導(dǎo)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

3.1 完善社會(huì)的就業(yè)機(jī)制

各藝術(shù)類(lèi)高校也應(yīng)該加大改革力度，根據(jù)市場(chǎng)需求調(diào)整專(zhuān)業(yè)設(shè)置和培養(yǎng)方向，同時(shí)創(chuàng)新教學(xué)方式，使學(xué)生加強(qiáng)自身專(zhuān)業(yè)和職業(yè)能力的培養(yǎng)，積極應(yīng)對(duì)市場(chǎng)挑戰(zhàn)。

3.2 重視家庭教育

就業(yè)是大學(xué)生家庭生活的大事，家長(zhǎng)更要理解和關(guān)心孩子的就業(yè)。家長(zhǎng)要切實(shí)估計(jì)子女的能力和素質(zhì)，不對(duì)子女的就業(yè)提出不切實(shí)際的要求。家長(zhǎng)應(yīng)尊重子女的主觀愿望，不要代替子女進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃，要給子女更多的自主選擇權(quán)，營(yíng)造寬松的家庭氛圍。家長(zhǎng)要主動(dòng)加強(qiáng)與子女的交流，幫助他們正確處理就業(yè)過(guò)程中的各種矛盾，緩解他們的緊張心理，幫助他們以積極健康的心態(tài)去面對(duì)就業(yè)壓力。

3.3 藝術(shù)類(lèi)大學(xué)生就業(yè)心理的自我調(diào)適

3.3.1 引導(dǎo)藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生進(jìn)行正確的自我認(rèn)知

藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生在就業(yè)過(guò)程中往往不能正確認(rèn)識(shí)自我，對(duì)自己評(píng)價(jià)過(guò)高或過(guò)低，對(duì)未來(lái)的職業(yè)要求過(guò)高，藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生要與時(shí)俱進(jìn)，不斷更新就業(yè)觀念，給自己一個(gè)正確的社會(huì)定位。因此我們要積極開(kāi)展就業(yè)心理輔導(dǎo)，糾正藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生的認(rèn)知偏差，改變其不良心態(tài)，幫助他們進(jìn)行正確的自我認(rèn)知和定位，使他們了解自己的個(gè)性心理，從而形成正確的自我評(píng)價(jià)。藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生就業(yè)的心理問(wèn)題更需要靠他們自己去不斷地調(diào)適，面對(duì)嚴(yán)峻的就業(yè)壓力，不要過(guò)于焦慮。要學(xué)會(huì)全面了解社會(huì)，客觀地分析、評(píng)價(jià)自我，使理想自我與現(xiàn)實(shí)自我統(tǒng)一起來(lái)，正確處理理想與現(xiàn)實(shí)的矛盾關(guān)系，根據(jù)社會(huì)需求正確解決自己就業(yè)定位問(wèn)題，調(diào)整自己的擇業(yè)心態(tài)。

3.3.2 引導(dǎo)藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生形成合理的就業(yè)觀念

藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生的就業(yè)觀念不合理是其就業(yè)壓力增大的主要原因。很多藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生對(duì)于就業(yè)形勢(shì)的嚴(yán)峻性沒(méi)有充分的認(rèn)識(shí)，不能充分估計(jì)就業(yè)的難度，正確為自己定位，而是在擇業(yè)過(guò)程中一味攀比，盲目追求高收入、專(zhuān)業(yè)對(duì)口的就業(yè)崗位。還有部分藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生將就業(yè)定位在大城市、大單位，對(duì)于一些基層工作不屑一顧。目前，藝術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生已出現(xiàn)明顯的供過(guò)于求的趨勢(shì)，我們要引導(dǎo)藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生擺正就業(yè)心態(tài)，將眼光放低、放長(zhǎng)遠(yuǎn)，就業(yè)可向基層、向西部、向私人企業(yè)轉(zhuǎn)移，要認(rèn)清現(xiàn)實(shí)，適時(shí)擇業(yè)。同時(shí)要強(qiáng)化藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生“先就業(yè)，再擇業(yè)，后創(chuàng)業(yè)”的就業(yè)觀，鼓勵(lì)藝術(shù)類(lèi)畢業(yè)生自我創(chuàng)業(yè)。

【參考文獻(xiàn)】

篇4

主管單位：工業(yè)和信息化部

主辦單位：南京電子技術(shù)研究所

出版周期：月刊

出版地址：江蘇省南京市

語(yǔ)

種：中文

開(kāi)

本：大16開(kāi)

國(guó)際刊號(hào)：1004-7859

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：32-1353/TN

郵發(fā)代號(hào)：28-288

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1979

期刊收錄：

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

期刊榮譽(yù)：

聯(lián)系方式

篇5

中圖分類(lèi)號(hào):U416.217文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-0992(2010)03-068-01

我國(guó)高速公路的通車(chē)?yán)锍棠壳耙呀?jīng)居于世界第二位,其中,瀝青路面占我國(guó)公路的大部分,因此,必須加強(qiáng)對(duì)瀝青路面的養(yǎng)護(hù)管理,確保提供可接受的服務(wù)水平。傳統(tǒng)的檢測(cè)手段和評(píng)價(jià)方法很難對(duì)路面的離析做出準(zhǔn)確和定量的判斷。綜合采用適當(dāng)?shù)臒o(wú)損檢測(cè)技術(shù),才有可能獲取大樣本的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,快速直觀地發(fā)現(xiàn)離析范圍及分析離析產(chǎn)生的原因,針對(duì)性地提出防止離析的措施,從而有效提高瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量。本文結(jié)合目前路面檢測(cè)分析總結(jié)了路面承載力、平整度、路面損壞狀況主要檢測(cè)新技術(shù)的應(yīng)用。

一、路面無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用于施工質(zhì)量檢測(cè)與控制,通過(guò)采用先進(jìn)、高效的檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù),能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程質(zhì)量隱患,有效地防止路面出現(xiàn)各種早期破壞。在道路建成后的養(yǎng)護(hù)管理階段,隨著使用時(shí)間的增加,相應(yīng)地,在不同時(shí)期恢復(fù)路面使用性能所需要的費(fèi)用也明顯不同,這就給養(yǎng)護(hù)決策提出了最佳修復(fù)方案或養(yǎng)路資金優(yōu)化分配問(wèn)題。當(dāng)前公路路面檢測(cè)的總體趨勢(shì)是由人工檢測(cè)向自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)發(fā)展,由破損類(lèi)檢測(cè)向無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展,由低速度、低精度向高速度、高精度發(fā)展。常用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要有以下幾種:

1.超聲波檢測(cè)技術(shù)

超聲波路面檢測(cè)技術(shù)主要是通過(guò)發(fā)射超聲波到材料介質(zhì),接收反射波的相關(guān)參數(shù),進(jìn)而判斷結(jié)構(gòu)內(nèi)部破損情況的一種新型無(wú)損檢測(cè)方法,在接收超聲波的主要參數(shù)中,最常用的是波速參數(shù),即通過(guò)檢測(cè)超聲波在路面材料中的傳播速度來(lái)分析其力學(xué)性能的方法。由于它具有激發(fā)容易、檢測(cè)簡(jiǎn)單、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),在路面檢測(cè)中的前景非常廣闊,現(xiàn)已成功地應(yīng)用于檢測(cè)路基路面材料的密實(shí)度與彈性模量,檢測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度,檢測(cè)路基路面的厚度與孔隙以及路基快速測(cè)濕等。

2.激光檢測(cè)技術(shù)

激光全息技術(shù)是激光無(wú)損檢測(cè)中應(yīng)用最早且最多的一種方法,其基本原理是通過(guò)對(duì)被測(cè)物體施加外加載荷,利用有缺陷部位的形變量與其他部位不同的特點(diǎn),通過(guò)加載前、后所形成的全息圖像的疊加來(lái)判斷材料、結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否存在不連續(xù)性。激光超聲技術(shù)是近年無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域中迅速發(fā)展并得到工程應(yīng)用的一項(xiàng)十分引人注目的新技術(shù),在路基和路面檢測(cè)中,激光主要應(yīng)用于距離測(cè)定、紋理深度測(cè)定、彎沉測(cè)定、車(chē)轍深度及平整度測(cè)定幾個(gè)主要方面。

3.圖像技術(shù)

圖像技術(shù)包括紅外成像技術(shù)和激光全息圖像技術(shù)。紅外成像技術(shù)主要是利用不同材料介質(zhì)導(dǎo)熱性能不同的原理,利用高精度的熱敏傳感器可以檢測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的熱傳導(dǎo)規(guī)律和溫度場(chǎng)分布狀況,將檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)圖像化,從而將結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀況呈現(xiàn)出來(lái)。具有精細(xì)度高、直觀可靠、能夠給出全場(chǎng)情況等優(yōu)點(diǎn)。

4.探地雷達(dá)技術(shù)

探地雷達(dá)技術(shù)作為一種無(wú)損檢測(cè)高新技術(shù),具有精度高、圖像直觀等特點(diǎn)。探地雷達(dá)可對(duì)對(duì)象作連續(xù)檢測(cè),能比較直觀地表現(xiàn)檢測(cè)目標(biāo)物;其具有非破壞性探測(cè)、速度快、輕便小巧、抗干擾性強(qiáng)、分辨率高、操作方便等優(yōu)點(diǎn),由于探地雷達(dá)方法具有快速、連續(xù)、無(wú)損檢測(cè)的特點(diǎn),在檢測(cè)混凝土路面質(zhì)量起到了一定的作用。

二、探地雷達(dá)技術(shù)的定義及工作原理

1.探地雷達(dá)技術(shù)的定義

探地雷達(dá)是利用高頻或超高頻脈沖電磁波探測(cè)地下介質(zhì)分布的一種地球物理勘探方法。實(shí)踐表明,它可以分辨地下較淺范圍內(nèi)的介質(zhì)分布。因此,雷達(dá)方法以其特有的高分辨率,在工程地質(zhì)勘察,災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查,公路工程質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè),考古調(diào)查以及工程施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)等淺層與超淺層地質(zhì)調(diào)查中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

2.雷達(dá)病害識(shí)別的原理與方法

在道路結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的檢測(cè)中,結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的病害主要表現(xiàn)為如下三種形式:(l)層間脫空:瀝青面層與基層表面之間出現(xiàn)空隙,這主要是兩個(gè)層面之間施工時(shí)粘合不好或是透水性設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的。如:有許多鉆孔資料顯示,在脫空部位常常存在lmm~2mm的灰土層,這是由于施工期間清理不完善的所造成的;另外,如果基層透水性較好,則很容易在層間形成充氣脫空;如果基層透水性不好就很可能會(huì)使面層與基層之間形成充水脫空。(2)層內(nèi)蜂窩:這主要是在施工時(shí)由于壓實(shí)度不夠造成的。若是深入了水則會(huì)形成層內(nèi)富水區(qū)。(3)地基基礎(chǔ)變形:主要會(huì)引起瀝青面層發(fā)生裂隙、脫空甚至塌陷等現(xiàn)象。由此可以看出,結(jié)構(gòu)層的病害的表現(xiàn)千差萬(wàn)別,但具體原因主要是由于空氣或水的進(jìn)入而造成的,這便成了我們應(yīng)用路面雷達(dá)進(jìn)行病害檢測(cè)的前提。

三、探地雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)瀝青路面缺陷的具體應(yīng)用

1.瀝青路面缺陷的具體表現(xiàn)

一般情況下,瀝青路面的損壞,可以分為兩類(lèi):一類(lèi)是結(jié)構(gòu)性損壞,包括路面結(jié)構(gòu)整體或其中某一個(gè)或幾個(gè)組成部分的破壞,使路面達(dá)到不能承受預(yù)定的車(chē)輛荷載;另一類(lèi)是功能性損壞,它也有可能并不伴隨有結(jié)構(gòu)性損壞而發(fā)生,但由于平整性、抗滑能力等因素的下降,使其不再具有預(yù)定的使用功能,從而影響行車(chē)質(zhì)量。功能性破損一般是表面性的,易于識(shí)別,其破損原因也比較清楚。

2.結(jié)構(gòu)缺陷的基層探地雷達(dá)信號(hào)特征

根據(jù)上述分析,施工過(guò)程中基層缺陷可分為:層間分界面處出現(xiàn)松散夾層,連接性差;層內(nèi)局部孔隙度大,內(nèi)部松散;局部離析。以下就三類(lèi)基層施工過(guò)程中出現(xiàn)的缺陷探地雷達(dá)信號(hào)特征結(jié)合實(shí)際資料分別研究說(shuō)明:

(1)層間連接性差的探地雷達(dá)信號(hào)特征。這種現(xiàn)象主要發(fā)生在路面基層的底界面、或基層較厚而分層鋪筑的分界面處,產(chǎn)生該類(lèi)缺陷的原因往往是因?yàn)樯蠈愉佒r(shí)對(duì)下層表面處理不當(dāng)或筑料攪拌不均或出現(xiàn)離析而導(dǎo)致的,在探地雷達(dá)檢測(cè)剖面圖上呈現(xiàn)出較強(qiáng)的異常帶。鉆芯驗(yàn)證表明,一旦出現(xiàn)明顯的此類(lèi)異常,按垂向分辨率理論分析,其松散夾層厚度往往大于3cm。

(2)結(jié)構(gòu)層離析的探地雷達(dá)信號(hào)特征。路面基層內(nèi)的離析部位,因鋪筑材料出現(xiàn)結(jié)構(gòu)松散,空隙度變大,空隙內(nèi)充填為相對(duì)介電常數(shù)為1的氣體,而周?chē)恼Ｃ軐?shí)區(qū)因密實(shí)并具有足夠的濕度,其相對(duì)介電常數(shù)遠(yuǎn)大于松散與離析部位,二者間的界面將成為很強(qiáng)的電磁波反射界面,若離析體充有飽和水,其介電常數(shù)遠(yuǎn)木周?chē)橘|(zhì),二者間的界面仍將成為很強(qiáng)的電磁波反射界面。由此可見(jiàn),只要路面基層內(nèi)存在離析,即具備開(kāi)展雷達(dá)技術(shù)探測(cè)的物理前提條件,從而達(dá)到檢測(cè)路面基層內(nèi)松散與離析的目的。

(3)結(jié)構(gòu)層松散的探地雷達(dá)信號(hào)特征。這種現(xiàn)象多出現(xiàn)在橋涵兩側(cè),一般是由于下層(如墊層)標(biāo)高低于設(shè)計(jì)標(biāo)高,造成上層單層厚度超過(guò)分層碾壓厚度要求,使其因壓實(shí)度降低而引起。路面基層內(nèi)若存在局部松散(壓實(shí)度底)必然會(huì)導(dǎo)致介電常數(shù)的不同,電磁波在此發(fā)生反射,地面可接收到相應(yīng)的雷達(dá)剖面異常圖像。這種松散體界面處引起的異常幅度一般較大,判斷其邊界的定性方法為:依據(jù)在不均勻體邊界處有連續(xù)的反射波同相軸中斷或彎曲分布叉,其內(nèi)波長(zhǎng)變長(zhǎng),波幅明顯變化,反射波組特征也發(fā)生明顯變化。

通過(guò)對(duì)路面病害的實(shí)地踏勘、鉆孔取芯、探坑挖驗(yàn)及無(wú)破損檢測(cè)等手段,相互驗(yàn)證了路面病害的范圍、程度,經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)的驗(yàn)證,基本符合路面病害的實(shí)際狀況。

四、結(jié)語(yǔ)

總之,路面檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)在檢測(cè)和控制施工質(zhì)量、提高公路養(yǎng)護(hù)管理科學(xué)化水平及改進(jìn)路面設(shè)計(jì)等方面都具有十分重要的地位和作用,路面檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)水平的不斷提高,對(duì)病害進(jìn)行針對(duì)性、預(yù)防性養(yǎng)護(hù),防止病害的快速發(fā)展,甚至根治這些病害,對(duì)于延長(zhǎng)道路使用壽命,降低運(yùn)營(yíng)成本有著積極的意義。③

參考文獻(xiàn):

篇6

主管單位：中國(guó)工程物理研究院

主辦單位：中國(guó)工程物理研究院電子工程研究所

出版周期：雙月刊

出版地址：四川省綿陽(yáng)市

語(yǔ)

種：中文

開(kāi)

本：大16開(kāi)

國(guó)際刊號(hào)：1672-2892

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：51-1651/TN

郵發(fā)代號(hào)：62-241

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：2003

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聯(lián)系方式

篇7

中圖分類(lèi)號(hào)：TN959文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.3969/j.issn.10036199.2017.01.029

1引言

雷達(dá)研制廠所在交付裝備時(shí)會(huì)給出雷達(dá)探測(cè)垂直威力圖，從該圖中能直接讀取雷達(dá)對(duì)不同高度（仰角）空中目標(biāo)的最大探測(cè)距離值，這些指標(biāo)值根據(jù)雷達(dá)技術(shù)參數(shù)和目標(biāo)RCS大小經(jīng)雷達(dá)方程計(jì)算得出，并通過(guò)檢飛試驗(yàn)驗(yàn)證[1]。然而該雷達(dá)威力圖并不能全面反映對(duì)空警戒雷達(dá)在目前典型防空戰(zhàn)術(shù)背景條件下的探測(cè)能力，主要局限性體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是垂直威力圖給出的指標(biāo)值僅是針對(duì)指定RCS目標(biāo)的計(jì)算結(jié)果，不同目標(biāo)的RCS不同，垂直威力圖不能直接給出雷達(dá)對(duì)其他RCS目標(biāo)的探測(cè)能力；二是垂直威力圖不能詳細(xì)描述雷達(dá)對(duì)低空突防目標(biāo)的探測(cè)能力。圖1是某典型中低空搜索雷達(dá)對(duì)RCS為2m2目標(biāo)探測(cè)的垂直威力圖[2]，該圖給出了雷達(dá)對(duì)2000m以上高度飛行目標(biāo)的探測(cè)能力，而未能給出雷達(dá)對(duì)2000 m以下高度目標(biāo)的探測(cè)能力?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)表明，戰(zhàn)斗機(jī)在攻擊行動(dòng)中，通常會(huì)選擇在較低的高度進(jìn)行突防，雷達(dá)對(duì)低空目標(biāo)的探測(cè)是雷達(dá)探測(cè)能力評(píng)估的一個(gè)重要關(guān)注點(diǎn)。論文針對(duì)雷達(dá)探測(cè)垂直威力圖的上述局限性，提出了雷達(dá)探測(cè)威力的新的表現(xiàn)形式及其計(jì)算方法，利用該方法計(jì)算雷達(dá)對(duì)典型空中目標(biāo)的探測(cè)威力，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步分析。

2雷達(dá)探測(cè)威力表現(xiàn)形式及計(jì)算方法

戰(zhàn)斗機(jī)在進(jìn)行反艦和對(duì)地攻擊行動(dòng)時(shí)，通常會(huì)選擇在某個(gè)高度層進(jìn)行突防，當(dāng)逼近至導(dǎo)彈的射程之內(nèi)時(shí)開(kāi)始發(fā)射導(dǎo)彈。如果在戰(zhàn)斗機(jī)突防階段能及時(shí)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并在導(dǎo)彈發(fā)射之前進(jìn)行有效攔截，能大大提高防空作戰(zhàn)的效能[3]?；谝陨显?，提出雷達(dá)對(duì)空探測(cè)威力的表現(xiàn)形式，為雷達(dá)對(duì)不同RCS目標(biāo)在不同高度條件下最遠(yuǎn)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)在地球曲面上的投影距離（簡(jiǎn)稱(chēng)為水平距離）。與反艦導(dǎo)彈或?qū)Φ毓魧?dǎo)彈的射程相比較，水平距離能直觀反映防空作戰(zhàn)中雷達(dá)對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)攻擊行動(dòng)的快速反應(yīng)能力，

首先根據(jù)目標(biāo)RCS、雷達(dá)威力圖和雷達(dá)方程計(jì)算雷達(dá)對(duì)各仰角目標(biāo)的最大探測(cè)距離，然后根據(jù)雷達(dá)與目標(biāo)之間的幾何關(guān)系計(jì)算雷達(dá)對(duì)各高度層目標(biāo)探測(cè)的水平距離。

可以看出，當(dāng)目標(biāo)飛在300 m以下高度飛行時(shí)，雷達(dá)探測(cè)水平小于100 km，而當(dāng)前服役的機(jī)載反艦導(dǎo)彈或者對(duì)地導(dǎo)彈的射程大都超過(guò)100 km[6]，因此，當(dāng)中小型戰(zhàn)斗機(jī)選擇在300 m以下高度進(jìn)行突防和攻擊時(shí)，雷達(dá)無(wú)法在導(dǎo)彈發(fā)射之前發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。因此該區(qū)域是中小型戰(zhàn)斗機(jī)突防的最佳區(qū)域，也是防空預(yù)警探測(cè)的薄弱區(qū)域。

同理，計(jì)算雷達(dá)對(duì)隱身戰(zhàn)斗機(jī)在各飛行高度層的水平探測(cè)距離如圖5所示。

可以看出，無(wú)論隱身飛機(jī)從哪個(gè)高度突防，雷達(dá)探測(cè)的水平距離都不超過(guò)90 km，小于機(jī)載反艦導(dǎo)彈或?qū)Φ貙?dǎo)彈的射程，其中，當(dāng)隱身飛機(jī)在4 500 m以上高度突防時(shí)，雷達(dá)探測(cè)水平距離不超過(guò)40 km，并且小于在100 m高度突防時(shí)的探測(cè)水平距離，所以隱身飛機(jī)選擇從高空突防被探測(cè)到的概率更低，這是由于對(duì)空警戒雷達(dá)為有效利用探測(cè)能量對(duì)天線(xiàn)方向圖進(jìn)行了低空賦形所致?？梢钥闯?，目前常規(guī)對(duì)空警戒雷達(dá)難以對(duì)抗高空突防的隱身目標(biāo)，必須采取有效手段[7-17]。

3結(jié)束語(yǔ)

文章提出了在一定戰(zhàn)術(shù)背景條件下雷達(dá)對(duì)空探測(cè)威力的表征計(jì)算方法，即先根據(jù)雷達(dá)指標(biāo)威力圖、目標(biāo)RCS和雷達(dá)方程計(jì)算雷達(dá)對(duì)各仰角目標(biāo)的最大探測(cè)距離，然后利用雷達(dá)與目標(biāo)之間的幾何關(guān)系求解出雷達(dá)對(duì)目標(biāo)在各高度上最遠(yuǎn)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)在地球曲面上的投影距離。該投影距離能體現(xiàn)防空作戰(zhàn)中信息系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)攻擊行動(dòng)的快速反應(yīng)能力?？梢缘玫皆摲椒蔀榕炤d和岸基雷達(dá)對(duì)空探測(cè)能力的評(píng)估提供定量分析手段。

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篇8

【關(guān)鍵詞】智能駕駛 智能汽車(chē) 發(fā)展現(xiàn)狀 智能技術(shù)

【引 言】

隨著更加先進(jìn)的靈巧型傳感器、快速響應(yīng)的執(zhí)行器、高性能ECU、先進(jìn)的控制策略、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)、第三代移動(dòng)通訊技術(shù)在汽車(chē)上的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代汽車(chē)正朝著更加智能化、自動(dòng)化和信息化的機(jī)電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展，以達(dá)到“人—汽車(chē)—環(huán)境”的完美協(xié)調(diào)。

【正 文】

一、智能駕駛過(guò)程的實(shí)現(xiàn)

智能駕駛的實(shí)現(xiàn)需要大量的電子電路元件支持，主要有：傳感器、電控單元（ECU）、執(zhí)行器、控制策略、總線(xiàn)、電源、智能通信系統(tǒng)。

隨著傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)、測(cè)量技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，智能駕駛系統(tǒng)也得到了飛速的發(fā)展。

現(xiàn)在的智能駕駛技術(shù)大多是通過(guò)多傳感器實(shí)現(xiàn)的。多傳感器信息融合實(shí)際上是人對(duì)人腦綜合處理復(fù)雜問(wèn)題的一種功能模擬。多傳感器信息融合就像人腦綜合處理信息的過(guò)程一樣，它充分利用多個(gè)傳感器資源，通過(guò)對(duì)各種傳感器及其觀測(cè)信息的合理支配與使用，將各種傳感器在空間和時(shí)間上的互補(bǔ)與冗余信息依據(jù)某種優(yōu)化準(zhǔn)則結(jié)合起來(lái)，產(chǎn)生對(duì)觀測(cè)環(huán)境的一致性解釋或描述。信息融合的目標(biāo)是基于各種傳感器分離觀測(cè)信息，通過(guò)對(duì)信息的優(yōu)化組合導(dǎo)出更多的有效信息。這是最佳協(xié)同作用的效果，它的最終目的是利用多個(gè)傳感器共同或聯(lián)合操作的優(yōu)勢(shì)來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的有效性。

目前經(jīng)常使用一個(gè)雷達(dá)傳感器探測(cè)前方的車(chē)輛或障礙。雷達(dá)雖然在直路上的性能良好，但當(dāng)?shù)缆窂澢鷷r(shí)，探測(cè)的信號(hào)將不完全可靠，有時(shí)還會(huì)有探測(cè)的盲點(diǎn)或產(chǎn)生錯(cuò)誤報(bào)警。為了防止錯(cuò)誤報(bào)警，常對(duì)雷達(dá)的輸出進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)卡爾曼濾波，但這并不能有效解決探測(cè)盲點(diǎn)問(wèn)題。為了更可靠地解決這類(lèi)問(wèn)題，可以使用掃描雷達(dá)或多波束雷達(dá)，但其價(jià)格昂貴。這里選用低價(jià)的視覺(jué)傳感器作為附加信息，視覺(jué)傳感器經(jīng)常能提供掃描雷達(dá)和多波束雷達(dá)所不能提供的信息。

雷達(dá)傳感器和視覺(jué)傳感器配合作用實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜道路狀況的探測(cè)、識(shí)別，然后將信息通過(guò)總線(xiàn)電路發(fā)送給ECU，ECU處理后將命令發(fā)送給執(zhí)行器，執(zhí)行器將作用于汽車(chē)的油門(mén)、動(dòng)力、轉(zhuǎn)向、剎車(chē)等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的只能行駛。［本站論文由中國(guó)收集整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處中國(guó)］

二、智能汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀

回想過(guò)去，汽車(chē)都是由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)幾乎所有的機(jī)械和液壓系統(tǒng)，現(xiàn)在則由電子元件和系統(tǒng)的組合來(lái)完成。電子感應(yīng)器增強(qiáng)或甚至已經(jīng)取代了各種機(jī)械系統(tǒng)。一些高檔汽車(chē)具有多達(dá)70個(gè)ECU。一般汽車(chē)的感應(yīng)器數(shù)量已經(jīng)達(dá)到35個(gè)，而一個(gè)高檔汽車(chē)的感應(yīng)器數(shù)量達(dá)到了60個(gè)。通常汽車(chē)還附帶6個(gè)左右的氣囊。這意味著現(xiàn)在的汽車(chē)更復(fù)雜、更安全，并且駕駛起來(lái)更簡(jiǎn)單。和以前的汽車(chē)相比，它們也更具智能化，并將繼續(xù)獲得更高的智能。

1、 智能泊車(chē)的Lexus LS460

Toyota公司2006年推出（最近才進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)）的Lexus LS460最大的賣(mài)點(diǎn)就是智能泊車(chē)系統(tǒng)，該車(chē)型的電視廣告就是在展示智能泊車(chē)系統(tǒng)其精準(zhǔn)的泊車(chē)路線(xiàn)。Lexus LS460的智能泊車(chē)輔助系統(tǒng)可對(duì)后座和前座攝像頭的圖像進(jìn)行處理，利用該結(jié)果去控制電子動(dòng)力方向盤(pán)和一個(gè)電子油門(mén)。只需輕觸一個(gè)按鈕和駕駛者的少許制動(dòng)，系統(tǒng)就可以把車(chē)剎住。同樣地，LS460的VDIM(Vehicle Dynamic Integrated Management)系統(tǒng)從各種感應(yīng)器中搜尋數(shù)據(jù)以預(yù)知?jiǎng)x車(chē)。利用這一數(shù)據(jù)，加上駕駛者的輸入信息來(lái)幫助駕駛者恢復(fù)對(duì)汽車(chē)的控制。它通過(guò)啟動(dòng)電控剎車(chē)、電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向、防抱死制動(dòng)、車(chē)輛穩(wěn)定性控制、剎車(chē)輔助、電子剎車(chē)力分配和引擎扭矩等功能來(lái)恢復(fù)控制。

2、 雷達(dá)和攝像頭加強(qiáng)了駕駛技術(shù)

在像Mercedes-Benz S-class這樣的車(chē)上，24/77 GHz雷達(dá)導(dǎo)航系統(tǒng)在提高安全性方面起到很重要的作用。Brake Assist(剎車(chē)輔助)、Parking Assist(泊車(chē)輔助)、Pre-Safe(預(yù)警安全)、Distronic Plus(巡航控制)以及Adaptive Brake(自適應(yīng)制動(dòng))功能采用七個(gè)雷達(dá)感應(yīng)器(五個(gè)在前緩沖器、兩個(gè)在后緩沖器)來(lái)加強(qiáng)安全水平。擁有這些功能，汽車(chē)就可以感應(yīng)到即將發(fā)生的碰撞，使駕駛者可以采取躲避措施。雷達(dá)系統(tǒng)允許自動(dòng)制動(dòng)應(yīng)用。另外，如果探測(cè)到潛在的碰撞，它就會(huì)關(guān)閉天窗和加固安全帶。［本站論文由中國(guó)收集整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處中國(guó)］

現(xiàn)在基于雷達(dá)和自適應(yīng)巡航控制的系統(tǒng)正蓬勃發(fā)展，在很多Mercedes-Benz和Toyota模型中都可以發(fā)現(xiàn)他們的身影。Volkswagen Passat和BMW的3系列也同樣具有這樣的雷達(dá)。為了改善交通安全，NISSAN公司開(kāi)發(fā)了車(chē)距控制輔助系統(tǒng)(Distance Control Assist System)以幫助駕駛者控制他們自身與面前車(chē)輛之間的距離。這個(gè)系統(tǒng)采用一個(gè)在前緩沖器的雷達(dá)感應(yīng)器，來(lái)確定定駕駛者的尾隨距離和雙方車(chē)輛的相對(duì)速度。如果駕駛者松開(kāi)加速踏板，或者沒(méi)有踩住加速踏板，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)制動(dòng)。如果系統(tǒng)確定需要制動(dòng)，那么在儀表板和蜂鳴器上就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)指示器，然后加速踏板會(huì)自動(dòng)上移以幫助駕駛者轉(zhuǎn)換到制動(dòng)。［本站論文由中國(guó)收集整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處中國(guó)］

另一個(gè)關(guān)鍵功能，即攝像頭，給駕駛者返回狹窄停車(chē)位并執(zhí)行能見(jiàn)度受限操作時(shí)提供了更佳的視野。研究表明，很多兒童是因?yàn)轳{駛者在返回停車(chē)位的時(shí)候看不見(jiàn)他們而致死的。復(fù)雜的全輪驅(qū)動(dòng)一度只是高檔汽車(chē)的安全堡壘。而如今，它是很多車(chē)輛的標(biāo)準(zhǔn)配置。這些系統(tǒng)通過(guò)瞬間提供車(chē)軸最需要的動(dòng)力，可在惡劣的駕駛條件下提供最佳動(dòng)力。

3、 智能化車(chē)燈

對(duì)安全性的關(guān)注也延伸到前燈。由Gentex公司開(kāi)發(fā)的Chrysler 300C具有Smart Beam系統(tǒng)。它根據(jù)公路情況自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉前燈。在后視鏡里裝了一個(gè)前向CMOS圖象感應(yīng)器，它讓車(chē)燈一直維持開(kāi)啟狀態(tài)，直到在公路上探測(cè)到其它車(chē)的前燈或尾燈，它才轉(zhuǎn)換到近光燈。為了避免分散相向行駛駕駛者的注意力，該系統(tǒng)可使遠(yuǎn)光燈漸開(kāi)和漸關(guān)。

Mercedes-Benz S-class汽車(chē)有兩個(gè)照射公路的紅外線(xiàn)前燈。當(dāng)汽車(chē)的近光燈打開(kāi)，它們將駕駛者的視野范圍擴(kuò)展到150多米，使其能更快看見(jiàn)行人、停泊的汽車(chē)和其他障礙物。同時(shí)也減少了黑暗中駕駛發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)。

4、 智能駕駛環(huán)境——無(wú)線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施

到目前為止，汽車(chē)中的無(wú)線(xiàn)技術(shù)仍限制在車(chē)載蜂窩電話(huà)。但是當(dāng)這些研究者針對(duì)路邊站的安全架構(gòu)而進(jìn)一步調(diào)查Wi-Fi通信使用狀況的時(shí)候，這可能會(huì)有所改變。

交通部(DOT)的VII計(jì)劃試圖使用無(wú)線(xiàn)連接來(lái)避免碰撞。有車(chē)輛接近十字路口或死角的時(shí)候，基站將通知和提醒其它基站和駕駛者。該系統(tǒng)也會(huì)提供交通速度和密度的數(shù)據(jù)，使路標(biāo)可以通知駕駛者在進(jìn)入高速公路前倒車(chē)。

該計(jì)劃還將開(kāi)發(fā)可以在不同情況下警告駕駛者的集成先進(jìn)技術(shù)，這些情況包括：當(dāng)駕駛者將要離開(kāi)公路的時(shí)候，當(dāng)駕駛者和另一企圖改車(chē)道的車(chē)輛有碰撞危險(xiǎn)時(shí)候，以及和前方車(chē)輛有碰撞危險(xiǎn)的時(shí)候。

5、 動(dòng)力傳動(dòng)電子控制系統(tǒng)

主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制（包括汽油機(jī)和柴油機(jī)）、自動(dòng)變速器控制（ECT、CVT/ECVT等）以及動(dòng)力傳動(dòng)總成的綜合電子控制等?？刂葡到y(tǒng)主要由各種傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電控單元（ECU）組成。其主要是保證汽車(chē)在不同的工況下均能處在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，并簡(jiǎn)化駕駛員的有關(guān)操作，從而降低油耗和排放，減少動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊，減輕駕駛?cè)藛T的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高汽車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性。

6、底盤(pán)電子控制系統(tǒng)

包括制動(dòng)防滑與動(dòng)態(tài)車(chē)身控制系統(tǒng)（ABS/ASR、ESP/VDC）,牽引力控制系統(tǒng)、懸架及車(chē)高控制系統(tǒng)、輪胎監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS)、巡航控制系統(tǒng)（CCS）、轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(如4WS)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)（如4WD）等。其主要用于提高汽車(chē)的安全性、舒適性和動(dòng)力性等。近些年來(lái)，這類(lèi)控制系統(tǒng)開(kāi)始在普通轎車(chē)上廣泛采用。

7、 車(chē)身電子控制系統(tǒng)

主要包括安全氣囊（SRS）、自動(dòng)座椅、自動(dòng)空調(diào)控制、車(chē)內(nèi)噪音控制、中央防盜門(mén)鎖、視野照明控制、自動(dòng)刮水器、自動(dòng)門(mén)窗、自動(dòng)防撞系統(tǒng)以及滿(mǎn)足不同用電設(shè)備的電源管理系統(tǒng)。主要是用來(lái)增強(qiáng)汽車(chē)的安全性、舒適性和方便性。

8、 多媒體娛樂(lè)、通訊系統(tǒng)

篇9

現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中，雷達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)用已越來(lái)越凸顯它絕對(duì)的重要地位，而雷達(dá)系統(tǒng)仿真則是通過(guò)數(shù)字仿真技術(shù)與雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合，在計(jì)算機(jī)上模擬、再現(xiàn)真實(shí)雷達(dá)系統(tǒng)在不同場(chǎng)景中的工作機(jī)理和過(guò)程，從而對(duì)真實(shí)雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行特性、效能的驗(yàn)證評(píng)估的方法。在系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)過(guò)程中，通常采用模塊化方法對(duì)整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行拆解組裝確定系統(tǒng)功能模塊，從而建立具有一定抽象度的軟件仿真系統(tǒng)模型，降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

1.目標(biāo)起伏特性下Swerling模型仿真

目標(biāo)是雷達(dá)探測(cè)的主要對(duì)象，我們常常在雷達(dá)的回波信號(hào)中探尋目標(biāo)的信息。雷達(dá)回波的起伏總是與雷達(dá)目標(biāo)的RCS相聯(lián)系，而目標(biāo)的RCS起伏總是是隨機(jī)的，不規(guī)律的，所以一般采用起伏模型對(duì)雷達(dá)目標(biāo)回波加以描述。目標(biāo)的雷達(dá)截面積（RCS）的值很大程度上決定了雷達(dá)能否能正確檢測(cè)目標(biāo)。對(duì)目標(biāo)本身而言，其雷達(dá)截面積的大小更關(guān)系到如形狀、表面介質(zhì)、運(yùn)動(dòng)姿態(tài)等諸多因素。由于雷達(dá)要探測(cè)的目標(biāo)的復(fù)雜性和多樣性，其雷達(dá)截面積（RCS）亦呈起伏性變化趨勢(shì)，直接導(dǎo)致對(duì)其進(jìn)行精確計(jì)算和測(cè)量的困難?；诶走_(dá)截面積的變化特性，而Swerling模型無(wú)法精確描述隱身目標(biāo)、非良導(dǎo)體等目標(biāo)，W.Weinstock等提出了統(tǒng)計(jì)模型，而Swerling模型亦符合這一模型特點(diǎn)。

設(shè)起伏目標(biāo)的RCS為，則服從自由度為2k的分布模型：

（1-1）

式中，表示RCS平均值，雙自由度k值可不為正整數(shù)。

分布可以由2k個(gè)相互獨(dú)立的均值為0，方差為的高斯隨機(jī)變量平方取和得到的。

（1）k=1時(shí)，，為2個(gè)自由度的卡方分布，即為Swerling I 分布;

（2）k=2時(shí)，，為4個(gè)自由度的卡方分布，即為Swerling III 分布;

（3）k=5時(shí)，，為10個(gè)自由度的卡方分布，即Swerling II 分布;

（4）k=10時(shí)，，為20個(gè)自由度的卡方分布，即Swerling IV 分布。

仿真結(jié)果如圖1-1所示。

圖2-1 ZMNL法、SIRP法產(chǎn)生雜波原理圖

2.海雜波建模仿真

在雷達(dá)系統(tǒng)建模中，雜波是常常表示雷達(dá)在所處環(huán)境中接收到的不需要的反射回波。環(huán)境雜波極大的影響了雷達(dá)系統(tǒng)的檢測(cè)性能，已經(jīng)成為一個(gè)越來(lái)越不可忽視的內(nèi)容。為了有效減弱雜波對(duì)信號(hào)檢測(cè)的負(fù)面作用，我們需要確切了解雜波的幅度特性和頻譜特性，每一部分信號(hào)反射后接收到的回波振幅和相位都是隨機(jī)的。研究時(shí)通常采用雷達(dá)雜波模型來(lái)表示雜波幅度的概率分布特性目前國(guó)內(nèi)外研究的合理的數(shù)學(xué)雜波統(tǒng)計(jì)模型有四種：

圖2-2（1） 不同參數(shù)下瑞利分布概率密度函數(shù)

圖2-2（2） 瑞利分布仿真結(jié)果

（1）瑞利分布（Rayleigh Distribution）

瑞利分布要求散射體的數(shù)目足夠多，并且所有散射體中沒(méi)有起主導(dǎo)作用的，瑞利分布與每個(gè)散射體的振幅分布情況無(wú)關(guān)。當(dāng)散射體的數(shù)目達(dá)到一定數(shù)目時(shí)，根據(jù)其反射信號(hào)振幅、相位的隨機(jī)性，所有散射體合成的回波包絡(luò)振幅服從瑞利分布。瑞利分布概率密度函數(shù)為：

（2-1）

x表示雜波包絡(luò)振幅，為功率。

圖2-3 形狀參數(shù)為2時(shí)，功率譜是高斯譜的K分布仿真結(jié)果

（2）對(duì)數(shù)正態(tài)分布（Log-Normal Distribution）

對(duì)數(shù)正態(tài)分布適用于入射角較小，地形復(fù)雜的雜波數(shù)據(jù)或者平坦區(qū)高分辨率的海雜波數(shù)據(jù)。

（2-2）

其中，均值為，對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差表示。

（3）韋布爾分布（Weibull Distribution）

通常情況下，韋布爾分布能夠精確地描述在高分辨力雷達(dá)、低入射角的情況下一般海情的海浪雜波，而地物雜波也可以用韋布爾分布來(lái)描述。

（2-3）

式中，p表示形狀參數(shù)，q為尺度參數(shù)。當(dāng)p=1時(shí)為指數(shù)分布;當(dāng)p=2時(shí)為瑞利分布，可以說(shuō)瑞利分布是威布爾分布的一個(gè)特殊情況。

（4）K分布（K Distribution）

適合用于描述高分辨力雷達(dá)的非均勻雜波。

（2-4）

其中，表示形狀參數(shù)，控制K分布的形狀;表示尺度參數(shù)，控制K分布的平均幅度;為伽馬函數(shù)，而則表示修正的v階貝塞爾函數(shù)。形狀參數(shù)的取值范圍在0.1<v<+∞這一區(qū)間，對(duì)于較小的，當(dāng)v0.1時(shí)，雜波會(huì)有較長(zhǎng)拖尾;而當(dāng)∞時(shí)，雜波則趨近于瑞利分布。

常用的海雜波仿真方法有兩種，分別是零記憶非線(xiàn)性變換法（ZMNL）和球不變隨機(jī)過(guò)程法（SIRP），其中ZMNL 法為最經(jīng)典，這種方法的基本思想是：先產(chǎn)生相關(guān)的高斯隨機(jī)過(guò)程，然后通過(guò)某種非線(xiàn)性變換得到所需要的相關(guān)隨機(jī)序列。

圖2-1中，w（k）為高斯白噪聲序列，s（k）是和x（k）有相同特性PDF的實(shí)隨機(jī)變量，所有參量相互獨(dú)立。

瑞利分布仿真結(jié)果如圖2-2所示。

不同參數(shù)下K分布的概率密度函數(shù)，由圖2-3可知，當(dāng)a為定值時(shí)，隨著參數(shù)v增大，K分布的拖尾變長(zhǎng)，尖峰幅度則變小。

通過(guò)以上介紹的ZMNL方法得到雜波回波信號(hào)幅度值后，便可以模擬四種海雜波的回波信號(hào)，對(duì)于不同的脈內(nèi)調(diào)制雷達(dá)信號(hào)，他們的雜波回波信號(hào)的模型也都不同。需用辯證眼光分析。

3.總結(jié)

本文從目標(biāo)、雜波兩個(gè)方面建立雷達(dá)回波信號(hào)模型，著重研究各部分的特性仿真，其中目標(biāo)部分，基于雷達(dá)目標(biāo)截面積的目標(biāo)起伏模型Swerling進(jìn)行仿真，給出仿真方法;雜波部分，選擇海雜波進(jìn)行相應(yīng)的仿真，針對(duì)統(tǒng)計(jì)特性下的四種海雜波分布進(jìn)行仿真，給出常用的高斯分布模型仿真方法，仿真結(jié)果基本符合原分布模型特性。

參考文獻(xiàn)

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篇10

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2011)10-2341-02

Extended Scene SAR Raw Data Simulation Method for Time and Frequency Domain

ZHANG Qi-wen1,2, YANG Ze-gang2, ZHANG Xiao2

(1.Hohai University College of Energy and Eletrical Engineering, Nanjing 210098, China; 2.Navy Submarine Academy, Qingdao 266071, China)

Abstract: The method of raw data was explained in detail on the basic of Airborne SAR system return signal model.This paper expounds the distribution of original data simulation target two kinds of most basic methods, the steps and results of simulation were provide the validity of method.Through comparison of experimental results obtained inferiority of the two methods.

Key words: SAR; raw data; simulation

合成孔徑雷達(dá)技術(shù)的研究過(guò)程中需要大量的原始數(shù)據(jù)，而如果研究需要的所有原始數(shù)據(jù)都通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)或者購(gòu)買(mǎi)則成本將過(guò)于昂貴。另外，合成孔徑雷達(dá)對(duì)自然地面場(chǎng)景成像的機(jī)制非常復(fù)雜，必須通過(guò)建立有效的模型來(lái)幫助解釋這種復(fù)雜的回波機(jī)制。本文將闡述分布目標(biāo)原始數(shù)據(jù)模擬的兩種方法。

1 分布目標(biāo)原始數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)模型

隨著雷達(dá)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，每個(gè)脈沖信號(hào)所覆蓋的地面目標(biāo)區(qū)域也是不斷變化的。假設(shè)一個(gè)矩形分布目標(biāo)的距離向長(zhǎng)度為lr，方位向長(zhǎng)度為la，機(jī)載SAR距目標(biāo)的最近距離為Rmin，最遠(yuǎn)距離為Rmax (即在波束照射范圍內(nèi)目標(biāo)離SAR的最遠(yuǎn)距離)；則回波數(shù)據(jù)距離向的長(zhǎng)度為lr=Rmax-Rmin，方位向的長(zhǎng)度為Xa=la，則分布目標(biāo)的回波數(shù)據(jù)大小與點(diǎn)目標(biāo)不同的只是方位向上需要加上一個(gè)目標(biāo)的尺寸，而距離向上完全相同。

方位向比點(diǎn)目標(biāo)所增加的點(diǎn)數(shù)為，類(lèi)似點(diǎn)目標(biāo)產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)，分布目標(biāo)的原始數(shù)據(jù)可以看作是由多個(gè)散射點(diǎn)組成的，因此其數(shù)學(xué)表達(dá)可以寫(xiě)作：

(1)

表示成二維離散形式為：

(2)

其中對(duì)于小平面單元Aik，δik為它的后向散射系數(shù)，rik(nT)為它在時(shí)刻n與平臺(tái)的距離，Wrik(nT)為它的距離向天線(xiàn)增益，Waik(nT)為它在時(shí)刻n的方位向天線(xiàn)增益。

分布目標(biāo)原始數(shù)據(jù)計(jì)算方法如下：假設(shè)以方位正中心橫過(guò)波束中心時(shí)刻為t=0時(shí)刻，凡所在位置為原點(diǎn)，忽略天線(xiàn)距離向加權(quán)的影響，對(duì)于第n個(gè)發(fā)射脈沖，地面散射單元矩陣形成的第m個(gè)距離門(mén)回波為：

(3)

或表示為積分形式為：

(4)

其中，i和j遍取波束照射范圍內(nèi)所有對(duì)第m個(gè)距離門(mén)回波有貢獻(xiàn)的地面散射單元，ρc(i,j)是地面散射單元的等效復(fù)散射函數(shù)。對(duì)測(cè)繪帶上波束照射范圍內(nèi)的地面散射單元完成上述處理后，將得到一個(gè)回波脈沖信號(hào)在距離門(mén)上的值，此時(shí)各距離門(mén)上的回波信號(hào)已經(jīng)完成了方位向回波的混疊，再與發(fā)射信號(hào)卷積便得到一個(gè)脈沖的回波信號(hào)。隨著雷達(dá)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，每個(gè)脈沖覆蓋的目標(biāo)范圍是變化的，在每個(gè)方位位置上都根據(jù)上述方法計(jì)算雷達(dá)回波，從而得到整個(gè)仿真區(qū)域的目標(biāo)回波信號(hào)。

2 原始數(shù)據(jù)模擬方法

一是采用時(shí)域仿真的方法，根據(jù)SAR的工作機(jī)理，在不同方位時(shí)刻逐一算出當(dāng)前時(shí)刻的目標(biāo)回波，然后構(gòu)成整個(gè)合成孔徑時(shí)間的目標(biāo)回波矩陣；二是采用頻域的方法，Giorgio Franceschetti提出采用二維FFT方法，提高計(jì)算速度，而國(guó)內(nèi)大多SAR原始數(shù)據(jù)仿真的文章也是借鑒教授的思路。這些已有的方法雖然能夠得到較好的仿真效果，但不是測(cè)試準(zhǔn)備工作量大，就是運(yùn)算量大、處理比較繁瑣，即使一些簡(jiǎn)易模擬方法在處理上仍需大量的工作。

1) 基本流程

已知目標(biāo)的后向散射系數(shù)和系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)，得到雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，通過(guò)成像處理驗(yàn)證所關(guān)心的問(wèn)題。假設(shè)目標(biāo)后向散射系數(shù)為：γ(x,r)，系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)為：s(x',r',x',r')，則回波數(shù)據(jù)或原始數(shù)據(jù)ss(x',r')如下所示：

(5)

其中，x為目標(biāo)在方位向場(chǎng)景中心的位置，x'為雷達(dá)所處的位置；r為目標(biāo)在距離向相對(duì)于場(chǎng)景中心的位置；r'表示天線(xiàn)接收到目標(biāo)(x,r)處回波信號(hào)相應(yīng)的距離向位置。SAR系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)回波的模擬步驟如圖1表示。

在原始數(shù)據(jù)模擬中，首先根據(jù)選用的數(shù)學(xué)模型和系統(tǒng)參數(shù)，來(lái)獲得目標(biāo)的后向散射系數(shù)。后向散射系數(shù)和系統(tǒng)脈沖響應(yīng)函數(shù)s(x',r',x,r)通過(guò)合理的模擬方法得到所要的SAR系統(tǒng)回波模擬原始數(shù)據(jù)。在圖1中對(duì)應(yīng)實(shí)線(xiàn)的模擬流程中，原始數(shù)據(jù)可以直接通過(guò)成像處理來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)性能和成像算法。圖1對(duì)應(yīng)的虛線(xiàn)模擬流程中，原始數(shù)據(jù)變?yōu)檎鎸?shí)回波信號(hào)輸入實(shí)際的SAR系統(tǒng)驗(yàn)證系統(tǒng)得到的性能指標(biāo)和采用的成像算法。在模擬過(guò)程中一般用到點(diǎn)目標(biāo)、點(diǎn)陣目標(biāo)、面目標(biāo)、分布目標(biāo)、真實(shí)場(chǎng)景目標(biāo)等這些基本的目標(biāo)模型。

2) 模擬步驟

時(shí)域模擬的基本步驟如下：

(1) 按照方位向上的時(shí)間順序，確定雷達(dá)天線(xiàn)各方位時(shí)刻。

(2) 確定在不同的時(shí)刻天線(xiàn)所覆蓋的點(diǎn)目標(biāo)，計(jì)算覆蓋區(qū)域內(nèi)雷達(dá)天線(xiàn)波束中心與目標(biāo)之間的距離。

(3) 考慮實(shí)際天線(xiàn)的加權(quán)，計(jì)算得到不同時(shí)刻天線(xiàn)所覆蓋目標(biāo)的方位向多普勒數(shù)據(jù)。

將對(duì)應(yīng)方位向時(shí)刻，所有覆蓋區(qū)域目標(biāo)的方位向數(shù)據(jù)和距離向的數(shù)據(jù)相乘，得到該時(shí)刻各個(gè)目標(biāo)的回波。所有回波按照距離門(mén)由近到遠(yuǎn)的順序疊加，得到該方位時(shí)刻的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)。

(4)重復(fù)(2)～(4)得到雷達(dá)所有方位向數(shù)據(jù)回波，即原始數(shù)據(jù)。仿真結(jié)果見(jiàn)圖2所示。

頻域模擬的基本步驟如下：

(1) 目標(biāo)的后向散射系數(shù)通過(guò)快速傅立葉運(yùn)算變換FFT到頻域。

(2) 系統(tǒng)的響應(yīng)函數(shù)也通過(guò)快速傅立葉運(yùn)算變換FFT到頻域。

(3) 將步驟(1)和(2)得到數(shù)據(jù)在頻域完成點(diǎn)乘。

通過(guò)快速傅立葉逆變換IFFT，得到雷達(dá)回波數(shù)據(jù)。仿真結(jié)果見(jiàn)圖4所示。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

由圖實(shí)驗(yàn)使用大小為1200×1200m的目標(biāo)場(chǎng)景，圖5中給出二維頻域（用虛線(xiàn)表示）和時(shí)域法（用實(shí)線(xiàn)表示）計(jì)算產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)在距離向和方位向上的相位對(duì)比圖，并給出相位的誤差曲線(xiàn)，從誤差曲線(xiàn)中可知二維頻域計(jì)算原始數(shù)據(jù)與時(shí)域計(jì)算結(jié)果相位相比同一方位向的誤差在20度以?xún)?nèi)，同一距離向誤差在10度以?xún)?nèi)，相位誤差主要來(lái)自于距離向和方位向二維FFT變換中的兩次相位駐定原理的運(yùn)用。

兩種原始數(shù)據(jù)仿真方法中，時(shí)域模擬精確度最高，可以很精確的仿真出任意路徑下的平臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差，然而其缺點(diǎn)是：計(jì)算量大、耗時(shí)長(zhǎng)。針對(duì)時(shí)域算法效率低的缺點(diǎn)，二維頻域生成原始數(shù)據(jù)的計(jì)算量小，執(zhí)行效率相比時(shí)域提高較大，然而其在計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)的系統(tǒng)傳遞函數(shù)時(shí)采用距離向的參考近似，在對(duì)傳遞函數(shù)的二維時(shí)域到頻域的變換中采用相位駐定原理引入誤差，這兩點(diǎn)決定二維頻域算法將存在一定的相位誤差。