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多角度可调节广域雷达传感器的制作方法

2022-04-06 20:57:54 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及雷达技术领域,特别涉及一种多角度可调节广域雷达传感器。


背景技术:

2.传统雷达传感器主要分为全向雷达传感器、定向雷达传感器和背靠背双向雷达传感器,每种雷达都具有各自的优越性,但其共同的缺点就是无法更好的适应不同地势环境进行稳定可靠的检测,如凹凸不平的地势检测范围,曲线型的地势检测范围,如弯道、互通、立交、桥梁等区域。以上设备遇到这种非有利地势时,其设备的覆盖范围会大大变小、盲区变大、系统的稳定和可靠性变弱。由于不能适应各种地形,从而使雷达传感器的使用效能大大降低,想要更有效解决这一问题,就需要投入和建设更多的设备进行相互补充,进而大大增加了整体项目的投资预算。另外由于受不同地势的影响,为了使设备达到最优的工作状态,需要大量的人力物力在现场进行大量的调节和实验才能使设备整体性能达到最佳,设备一旦投入使用中,如果出现了偏移,需要人工重新进行二次校准和验证,这样就会大大增加了设备后期维护成本。


技术实现要素:

3.本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
4.为此,本发明的一个目的在于提供一种多角度可调节广域雷达传感器,以解决背景技术中所提到的问题,克服现有技术中存在的不足。
5.为了实现上述目的,本发明提供提供一种多角度可调节广域雷达传感器,包括天线组件、主控板、第一雷达多角度执行单元和第二雷达多角度执行单元,固定底盘上设有主控板、第一雷达多角度执行单元和第二雷达多角度执行单元;天线组件与主控板连接,第一雷达多角度执行单元包括雷达信号收发装置、第一固定支架、第二固定支架、转动阻尼器、俯仰角度调节器和水平角度调节器;转动阻尼器设在固定底盘上,第一固定支架和第二固定支架分别设在转动阻尼器上,雷达信号收发装置一端与第一固定支架连接,雷达信号收发装置的另一端与第二固定支架连接,俯仰角度调节器设在第一固定支架上,俯仰角度调节器的输出端与雷达信号收发装置连接,俯仰角度调节器以调节雷达信号收发装置俯仰角度,水平角度调节器设在固定底盘上,水平角度调节器的输出端与第二固定支架连接,水平角度调节器以调节雷达信号收发装置的水平方向旋转角度。
6.优选的是,第一固定支架与雷达信号收发装置通过万向轴连接,第二固定支架与雷达信号收发装置通过万向轴连接,俯仰角度调节器与第一固定支架通过万向轴连接,俯仰角度调节器输出端与雷达信号收发装置通过万向轴连接,水平角度调节器与固定底盘通过万向轴连接,水平角度调节器的输出端与第二固定支架通过万向轴连接。
7.在上述任一方案中优选的是,雷达信号收发装置与第一固定支架连接的一侧设有竖直刻度盘,以测量雷达信号收发装置俯仰角度;阻尼器上设有水平刻度盘,以测量雷达信号收发装置水平方向旋转角度。
8.在上述任一方案中优选的是,第二雷达多角度执行单元与第一雷达多角度执行单元结构相同。
9.在上述任一方案中优选的是,天线组件包括通信天线和北斗定位授时天线,通信天线为4g或5g通信天线,用于与客户端进行无线通信,北斗定位授时天线用于与北斗卫星和地面接收站通信。
10.在上述任一方案中优选的是,还包括网络连接端口、供电连接端口、换气阀和接地端口,网络连接端口、供电连接端口、换气阀和接地端口并列设置在主控板上。
11.在上述任一方案中优选的是,俯仰角度调节器采用高精度电动申拉杆或高精度同步电机或高精度步进电机中的任意一种方式或多种组合方式实现;水平角度调节器采用高精度电动申拉杆或高精度同步电机或高精度步进电机中的任意一种方式或多种组合方式实现。
12.在上述任一方案中优选的是,还包括5g多角度可调节广域雷达传感器系统,5g 多角度可调节广域雷达传感器系统包括:伺服控制子系统、控制子系统、雷达信号发射接收子系统、核心处理子系统、编解码输入输出子系统和传输通信子系统,伺服控制子系统、控制子系统、核心处理子系统、编解码输入输出子系统和传输通信子系统集成在主控板中,雷达信号发射接收子系统集成在雷达信号收发装置中,其中:
13.编解码输入输出子系统与系统平台双向连接,用于将核心处理控制子系统发送过来的数据或传输通信控制子系统发送过来的数据按照预先设定的数据格式协议进行编码或解码;再将解码数据或编码加密数据分别发送给核心处理子系统或传输通信子系统。
14.在上述任一方案中优选的是,核心处理子系统用于接收来自雷达信号发射接收子系统中跟踪监测到的目标数据,根据目标数据和编解码输入输出子系统发送来的数据信息转换成控制指令,发送至控制子系统,以执行相应的动作或控制命令;以及将各个端口采集的各类数据信息进行加工与合并处理,传输给编解码输入输出子系统,再由传输通信子系统传输给客户端远程控制平台中,供相关人员和设备使用。
15.在上述任一方案中优选的是,控制子系统对雷达信号收发装置执行多角度调节采用手动调节或自动调节方式:
16.(1)自动多角度调节模式:多角度可调节广域雷达传感器接收来自控制平台发送的自动调节指令后,核心处理子系统启动自动调节处理指令后,核心处理子系统采集每一个雷达信号发射接收子系统中跟踪监测到的目标数据并进行实时分析处理,并将控制命令发送到控制子系统中,控制子系统将控制命令发送到伺服控制子系统中,伺服控制子系统通过控制俯仰角度调节器和水平角度调节器以调整雷达信号收发装置方向角度。
17.(2)手动多角度调节模式:控制平台向多角度调节雷达传感器设备发送相应控制指令,多角度调节雷达传感器设备中的传输通信子系统将命令信息接收后,发送至编解码输入输出子系统中进行解析,解析后的数据被送到核心处理子系统中进行实时分析处理,处理后的控制命令发送至控制子系统中,控制子系统将控制命令发送到伺服子系统中,伺服控制子系统通过控制俯仰角度调节器和水平角度调节器以调整雷达信号收发装置方向角度。
18.在上述任一方案中优选的是,伺服控制子系统包括:第一伺服模块和第二伺服模块,第一伺服模块用于根据来自控制子系统的调节指令,调节第一雷达多角度执行单元中
雷达信号收发装置的方向角度;第二伺服模块用于根据来自控制子系统的调节指令,调节第二雷达多角度执行单元中雷达信号收发装置的方向角度。
19.在上述任一方案中优选的是,第一伺服模块包括:第一雷达传感器多角度调节控制单元、第一驱动单元,第一雷达传感器多角度调节控制单元的输入端与控制子系统连接以接收控制指令,第一雷达传感器多角度调节控制单元的输出端与第一驱动单元的输入端连接,第一驱动单元的输出端与第一雷达多角度执行单元中的俯仰角度调节器和水平角度调节器的输入端连接,以由第一驱动单元在来自第一雷达传感器多角度调节控制单元的控制下,驱动第一雷达多角度执行单元中的俯仰角度调节器和水平角度调节器。
20.在上述任一方案中优选的是,第二伺服模块包括:第二雷达传感器多角度调节控制单元、第二驱动单元,第二雷达传感器多角度调节控制单元的输入端与控制子系统连接以接收控制指令,第二雷达传感器多角度调节控制单元的输出端与第二驱动单元的输入端连接,第二驱动单元的输出端与第二雷达多角度执行单元中的俯仰角度调节器和水平角度调节器的输入端连接,以由第二驱动单元在来自第二雷达传感器多角度调节控制单元的控制下,驱动第二雷达多角度执行单元中的俯仰角度调节器和水平角度调节器。
21.在上述任一方案中优选的是,第一雷达传感器多角度调节控制单元包括:俯仰调节子单元和水平调节子单元;第一驱动单元包括:两个驱动模块;俯仰调节子单元通过一个驱动模块与第一雷达多角度执行单元中的俯仰角度调节器连接,水平调节子单元通过另一个驱动模块与第一雷达多角度执行单元中的水平角度调节器连接。
22.在上述任一方案中优选的是,第二雷达传感器多角度调节控制单元包括:俯仰调节子单元和水平调节子单元;第二驱动单元包括:两个驱动模块;俯仰调节子单元通过一个驱动模块与第二雷达多角度执行单元中的俯仰角度调节器连接,水平调节子单元通过另一个驱动模块与第二雷达多角度执行单元中的水平角度调节器连接。
23.与现有技术相比,本发明所具有的优点和有益效果为:
24.1、本发明的一种多角度可调节广域雷达传感器能够调节雷达信号收发装置沿水平方和竖直向的旋转角度,从而调整到最佳角度位置,使雷达信号收发装置收发信号的效率最高,可以根据不同地势环境调整,进行稳定可靠的检测,使检测范围最大,达到最优的检测状态。
25.2、本发明新型结构简单,节约人力物力,调节方便,可实现智能自动调节,也可以手动调节,大大提高了工作人员的检测效率,节约企业成本。
附图说明
26.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
27.图1为根据本发明实施例的一种多角度可调节广域雷达传感器的结构图;
28.图2为根据本发明实施例的一种多角度可调节广域雷达传感器图1所示的俯视图;
29.图3为根据本发明实施例的一种多角度可调节广域雷达传感器图1所示的左视图;
30.图4为根据本发明实施例的一种多角度可调节广域雷达传感器的防护外罩及端口接口示意图;
31.图5为根据本发明实施例一种多角度可调节广域雷达传感器中5g多角度可调节广
域雷达传感器系统的结构图;
32.图6a和图6b分别为根据本发明实施例的第一伺服模块和第二伺服模块的示意图;
33.图7为根据本发明实施例的自动调节模式的示意图;
34.图8为根据本发明实施例的手动调节模式的示意图;
35.图9a为根据本发明实施例的多角度可调节广域雷达传感器监测区域覆盖非直线监测区域的示意图;
36.图9b为普通雷达传感器监测区域覆盖非直线监测区域的示意图;
37.图10a为根据本发明实施例的多角度可调节广域雷达传感器监测区域覆盖凹凸型监测区域的示意图;
38.图10b为传统雷达传感器监测区域覆盖凹凸型监测区域的示意图;
39.图11为根据本发明实施例一种多角度可调节广域雷达传感器中5g多角度可调节广域雷达传感器系统的构成图。
40.其中附图标记:1-雷达信号收发装置;2-万向轴;3-第一固定支架;31-第二固定支架; 4-通信天线;5-北斗定位授时天线;6-主控板;7-转动阻尼器;8-竖直刻度盘;81-水平刻度盘;9-俯仰角度调节器;10-水平角度调节器;11-固定底盘;12-安装支点;13-上部防护外罩;14-下部防护外罩;15-网络连接端口;16-供电连接端口;17-换气阀;18-接地端口;19-本地存储子系统;20-编解码输入输出子系统;21-传输通信子系统;22-雷达信号发射接收子系统;23-核心处理子系统;24-伺服控制子系统;25-北斗定位授时子系统;26
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控制子系统。
具体实施方式
41.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
42.如图1至图4所示,按照本发明实施例的一种多角度可调节广域雷达传感器,包括天线组件、主控板6、第一雷达多角度执行单元和第二雷达多角度执行单元,固定底盘11上设有主控板6、第一雷达多角度执行单元和第二雷达多角度执行单元;天线组件与主控板6 连接,第一雷达多角度执行单元包括雷达信号收发装置1、第一固定支架3、第二固定支架 31、转动阻尼器7、俯仰角度调节器9和水平角度调节器10;转动阻尼器7设在固定底盘 11上,第一固定支架3和第二固定支架31分别设在转动阻尼器7上,雷达信号收发装置1 一端与第一固定支架3连接,雷达信号收发装置1的另一端与第二固定支架31连接,俯仰角度调节器9设在第一固定支架3上,俯仰角度调节器9的输出端与雷达信号收发装置1 连接,俯仰角度调节器9以调节雷达信号收发装置1俯仰角度,水平角度调节器10设在固定底盘11上,水平角度调节器10的输出端与第二固定支架31连接,水平角度调节器10 以调节雷达信号收发装置1的水平方向旋转角度。
43.进一步的,第一固定支架3与雷达信号收发装置1通过万向轴2连接,第二固定支架 31与雷达信号收发装置1通过万向轴2连接,俯仰角度调节器9与第一固定支架3通过万向轴2连接,俯仰角度调节器9输出端与雷达信号收发装置1通过万向轴2连接,水平角度调节器10与固定底盘11通过万向轴2连接,水平角度调节器10的输出端与第二固定支架31通过万
向轴2连接。
44.雷达信号收发装置1用于监测并获取雷达所覆盖的检测区域范围内的目标数据信息;主控板6主要用于实现对雷达信号收发装置1方向角度进行控制、数据采集、分析处理、通信传输和功能扩展等;转动阻尼器7用于连接固定底盘11和固定支架,并实现对固定支架调节速度的控制和紧固;固定底盘11用于支撑整个固定支架和主控板6,并与下部防护外罩14连接;俯仰角度调节器9用于实现收发装置的俯仰角度的调节,根据实际现场地势调节范围在
±
30
°
以内,也可以根据直接需求扩展增加水平角度调节;万向轴2分别用于紧固和联动两个相邻部件,联动效率高。
45.水平角度调节器10用于实现雷达信号收发装置1在水平方位角度的调节,俯仰角度调节器9用于实现雷达信号收发装置1俯仰角度的调节,水平角度调节器10和俯仰角度调节器9一般根据实际现场地势调节范围在
±
30
°
以内,也可以根据直接需求扩展增加水平角度调节。
46.进一步的,雷达信号收发装置1与第一固定支架3连接的一侧设有竖直刻度盘8,以测量雷达信号收发装置1俯仰角度;阻尼器上设有水平刻度盘81,以测量雷达信号收发装置1水平方向旋转角度;方便工作人员观测调节的角度数值。
47.具体的,固定底盘11上设有安装支点12,安装支点12以固定主控板6;主要用于连接紧固和支撑固定主控板6,方便工作人员进行安装。
48.具体的,第二雷达多角度执行单元与第一雷达多角度执行单元结构相同;第一雷达多角度执行单元和第二雷达多角度执行单元设在主控板6的两端,以方便对不同方向的移动车辆进行监测。
49.具体的,还包括上部防护外罩13和下部防护外罩14;上部防护外罩13用于保护和防护内部设备正常工作不受影响;下部防护外罩14主要用于支撑整个设备并于应用现场安装支架进行连接。
50.具体的,俯仰角度调节器9采用高精度电动申拉杆或高精度同步电机或高精度步进电机中的任意一种方式或多种组合方式实现;水平角度调节器10采用高精度电动申拉杆或高精度同步电机或高精度步进电机以实现步进调节中的任意一种方式或多种组合方式实现。
51.具体的,天线组件包括通信天线4和北斗定位授时天线5,通信天线4为4g或5g通信天线4,用于与客户端进行无线通信,北斗定位授时天线5用于与北斗卫星和地面接收站通信,实现卫星定位和授时。
52.具体的,还包括网络连接端口15、供电连接端口16、换气阀17和接地端口18,网络连接端口15、供电连接端口16、换气阀17和接地端口18并列设置在主控板6上,网络连接端口15用于实现设备与系统进行有线通信;供电连接端口16用于给设备进行供电;换气阀17用于保持雷达内部与外部气压一致;接地端口18用于雷达接地防护。
53.进一步的,如图5、图11所示,还包括5g多角度可调节广域雷达传感器系统,5g多角度可调节广域雷达传感器系统包括:伺服控制子系统24、控制子系统26、雷达信号发射接收子系统22、核心处理子系统23、编解码输入输出子系统20和传输通信子系统21,伺服控制子系统24、控制子系统26、核心处理子系统23、编解码输入输出子系统20和传输通信子系统21集成在主控板6中,雷达信号发射接收子系统22集成在雷达信号收发装置 1中。
54.编解码输入输出子系统20与系统平台双向连接,用于将核心处理控制子系统发送过来的数据或传输通信控制子系统发送过来的数据按照预先设定的数据格式协议进行编码或解码;再将解码数据或编码加密数据分别发送给核心处理子系统23或传输通信子系统21。
55.核心处理子系统23是本发明系统的核心,总指挥中控系统,用于接收来自雷达信号发射接收子系统22中跟踪监测到的目标数据,根据目标数据和编解码输入输出子系统20发送来的数据信息转换成控制指令,发送至控制子系统,以执行相应的动作或控制命令。核心处理子系统23会将编解码输入输出端发送过来的数据信息转换成控制指令,分别发送给对应的各个控制端口或数据采集端口。此外,核心处理子系统23可以将各个端口采集的各类数据信息进行加工与合并处理,传输给编解码输入输出子系统20,再由传输通信子系统 21传输给客户端远程控制平台中,供相关人员和设备使用。
56.具体的,核心处理子系统23包括:数据采集功能模块、雷达角度分析与校验功能模块和控制命令输出模块。
57.其中,数据采集功能模块的输入端与雷达信号发射接收子系统22的输出端连接,数据采集功能模块的输出端与雷达角度分析与校验功能模块的输入端连接;伺服控制子系统24 的输出端与雷达角度分析与校验功能模块的输入端连接;雷达角度分析与校验功能模块的输出端与控制命令输出模块的输入端连接,控制命令输出模块的输出端与控制子系统的输入端连接。
58.数据采集功能模块用于采集雷达信号发射接收子系统22的角度数据。
59.雷达角度分析与校验功能模块用于实时监测雷达信号发射接收子系统22采集的数据信号变化情况以及伺服控制子系统24的工作参数变化情况并根据预先设定好的校验机制和控制机制,生成控制命令。
60.控制命令输出模块用于向控制子系统输出控制命令,调节雷达信号收发装置1多个方向的角度。
61.核心处理子系统23还包括:数据融合处理功能模块、时钟同步功能模块、扩展接口模块。其中,数据融合处理功能模块用于将雷达信号发射接收子系统22所采集的数据信息,按照统一时钟信息为基准,对来自雷达信号发射接收子系统22的数据信息进行融合处理,并将采集后的数据发送给编解码输入输出模块进行加密以及协议转化,并通过传统通信模块发给系统平台进行管理、查看、二次分析、存储等使用。时钟同步功能模块用于实现核心处理子系统23内部各个功能模块的时钟同步。扩展接口模块用于提供多个扩展接口,以与外部设备连接通信。
62.在本发明的实施例中,传输通信子系统21包括:4g/5g远程通信模块和有线通信模块。传输通信子系统21的作用是建立客户端与服务端计算机(或其他设备)实现异地远程控制数据传输的桥梁,该模块可以采用4g通信模块、5g通信模块、wifi通信模块或有线网络通信模块中的一种或多种组合而成。本发明将会选用5g通信模块来实现远程通信,但不限于上述举例,还可以采用其他通信方式,均属于本发明的保护范围。
63.在本发明的实施例中,雷达信号收发装置1可以采用毫米波雷达设备、激光雷达设备或其他传感器设备等实现。需要说明的是,雷达信号收发装置1还可以采用其他设备方式,在此不再赘述。
64.在本发明的实施例中,雷达信号发射接收子系统22中跟踪监测到的目标数据信号的强弱、方位、距离、航向角、运动方向、行驶轨迹。
65.需要说明的是,上述目标数据不限于举例,还可以包括其他类型的数据,根据需要进行设置,在此不再赘述。
66.控制子系统用于接收核心处理子系统23发送过来的各种控制命令,并对控制指令进行解析送入到相应的功能单元中,实现对不同诉求的功能控制。
67.如图7、图8所示,控制子系统对雷达信号收发装置1执行多角度调节采用手动调节或自动调节方式:
68.(1)自动多角度调节模式:多角度可调节广域雷达传感器接收来自控制平台发送的自动调节指令后,核心处理子系统23启动自动调节处理指令后,核心处理子系统采集每一个雷达信号发射接收子系统22中跟踪监测到的目标数据并进行实时分析处理,并将控制命令发送到控制子系统24中,控制子系统将控制命令发送到伺服控制子系统中,伺服控制子系统通过控制俯仰角度调节器9和水平角度调节器10以调整雷达信号收发装置方向角度。
69.雷达角度分析与校验功能模块实时监测雷达信号收发装置1中采集的数据信号变化情况以及伺服模块工作参数变化情况并根据预先设定好的校验机制和控制机制,不断的调节雷达信号收发装置1多个方向的角度,使雷达信号收发装置1的监测区域最优、目标跟踪信号最稳定、监测距离最远、干扰最小的要求。
70.在自动调节模式下,当雷达信号收发装置达到最优工作状态,伺服控制子系统24中的各个参数以及控制命令发送至核心处理子系统23中,核心处理子系统23将伺服控制子系统24发送过来的数据经过加工处理后存储在本地存储子系统19中以备二次调用;并将上述参数经由核心处理子系统23实时解析后,发送至编解码输入输出子系统中,编解码输入输出子系统将该数据进行加密编译后通过传输通信子系统21发送给系统平台中进行实时显示和存储。
71.(2)手动多角度调节模式:控制平台向多角度调节雷达传感器设备发送相应控制指令,多角度调节雷达传感器设备中的传输通信子系统将命令信息接收后,发送至编解码输入输出子系统中进行解析,解析后的数据被送到核心处理子系统中进行实时分析处理,处理后的控制命令发送至控制子系统中,控制子系统将控制命令发送到伺服子系统中,伺服控制子系统通过控制俯仰角度调节器和水平角度调节器以调整雷达信号收发装置方向角度。
72.控制子系统进一步实现通信方式方法的选择与切换,切换方式包括:rj45以太网络方式传输数据、采用4g\5g利用第三方远程通信方式传输数据、采用wifi近程通信方式传输数据。辅助核心处理模块完成更多的工作指令发出、控制以及数据采集。
73.进一步的,如图6a、图6b所示,伺服控制子系统24包括:第一伺服模块和第二伺服模块,第一伺服模块用于根据来自控制子系统的调节指令,调节第一雷达多角度执行单元中雷达信号收发装置1的方向角度;第二伺服模块用于根据来自控制子系统的调节指令,调节第二雷达多角度执行单元中雷达信号收发装置1的方向角度。
74.具体的,第一伺服模块包括:第一雷达传感器多角度调节控制单元、第一驱动单元,第一雷达传感器多角度调节控制单元的输入端与控制子系统连接以接收控制指令,第
一雷达传感器多角度调节控制单元的输出端与第一驱动单元的输入端连接,第一驱动单元的输出端与第一雷达多角度执行单元中的俯仰角度调节器9和水平角度调节器10的输入端连接,以由第一驱动单元在来自第一雷达传感器多角度调节控制单元的控制下,驱动第一雷达多角度执行单元中的俯仰角度调节器9和水平角度调节器10。
75.第一雷达传感器多角度调节控制单元包括:俯仰调节子单元和水平调节子单元;第一驱动单元包括:两个驱动模块;俯仰调节子单元通过一个驱动模块与第一雷达多角度执行单元中的俯仰角度调节器9连接,水平调节子单元通过另一个驱动模块与第一雷达多角度执行单元中的水平角度调节器10连接。
76.第二伺服模块包括:第二雷达传感器多角度调节控制单元、第二驱动单元,第二雷达传感器多角度调节控制单元的输入端与控制子系统连接以接收控制指令,第二雷达传感器多角度调节控制单元的输出端与第二驱动单元的输入端连接,第二驱动单元的输出端与第二雷达多角度执行单元中的俯仰角度调节器和水平角度调节器的输入端连接,以由第二驱动单元在来自第二雷达传感器多角度调节控制单元的控制下,驱动第二雷达多角度执行单元中的俯仰角度调节器和水平角度调节器。
77.第二雷达传感器多角度调节控制单元包括:俯仰调节子单元和水平调节子单元;第二驱动单元包括:两个驱动模块;俯仰调节子单元通过一个驱动模块与第二雷达多角度执行单元中的俯仰角度调节器连接,水平调节子单元通过另一个驱动模块与第二雷达多角度执行单元中的水平角度调节器连接。
78.伺服控制子系统24可以完成多角度可调节广域雷达传感器设备中多个雷达信号收发装置1的俯仰角度、水平方向的调制和控制。本发明以两个雷达信号收发装置的多角度调节的方式方法做举例说明。例如采用多个雷达信号收发装置实现多角度调的节方式方法,均属于本技术的保护范围。调整后的雷达信号收发装置的检测区域可以达到与实际现场的线性情况、地势情况相符,满足检测区域内出现凹凸不平、曲线检测的高难度监测要求。此外,伺服控制子系统24还可以根据控制子系统发送过来的控制命令实现对雷达信号收发装置多个角度的自动或手动调节双模式。雷达多角度调节执行单元中的角度调节器可采用高精度电动申拉杆、高精度同步电机或高精度步进电机中的任意一种方式或多种组合方式实现和完成,本发明采用高精度电动申拉杆做为雷达多角度调节执行单元进行举例说明,但是采用其他控制和执行方式也属于本技术的保护范围。
79.此外,本发明还包括:电源子系统、本地存储子系统19和北斗定位授时子系统25。
80.电源子系统可以为本设备的各个功能模块进行供电,该模块可以连接到服务端计算机 (或其他设备)的外部供电连接端、内部供电连接端或独立进行供电。
81.本地存储子系统19与核心处理子系统23双向连接,用于系统运行过程中所需数据,存储和存放本地设备中所需要驱动程序、软件算法、功能应用程序、临时数据、长期数据或其他重要内容使用。
82.北斗定位授时子系统25用于对设备进行精准定位和给本地系统进行授时使用。
83.下面举例说,多角度可调节广域雷达传感器qy1\qy2为雷达传感器一侧监测区域r为道路。
84.在图9a和图9b中可以明显看到采用多角度可调节广域雷达传感器所覆盖的道路区域有着明显的不同,其中图9a中雷达监测覆盖区域可以根据道路的线性进行角度调节
后,其覆盖道路的监测区域更多,盲区更少。而传统雷达传感器所覆盖的道路监测区域少且盲区大,无法覆盖到。
85.在图10a和图10b中可以明显看到采用多角度可调节广域雷达传感器所覆盖的道路区域有着明显的不同,其中图10a中雷达监测覆盖区域可以根据道路的凹凸型线性进行角度调节后,其覆盖道路的监测区域更多,盲区更少。而传统雷达传感器所覆盖的凹凸型线性道路监测区域少且盲区大,无法覆盖到。
86.本发明可以实现多角度可调节广域雷达传感器以及对其进行远程控制、数据采集、分析处理、功能展示、联动应用、参数设置等内容主要由三个关键部分组成,第一部分为安装在客户端的系统平台应用软件,其中该应用软件所实现的雷达数据采集、分析处理、功能展示、联动应用、参数设置等内容与传统雷达设备管理系统平台内容相仿,在此不再赘述。
87.雷达角度调节控制主要包括:自动角度调节模式和手动角度调节模式,其主要调节内容包括对雷达信号收发装置1的俯仰角度调节和水平角度方位调节两种,也可以根据直接需求扩展增加水平角度调节。在自动调节模式中系统平台会给多角度可调节广域雷达传感器发送自动调节控制命令,多角度可调节广域雷达传感器在接收到自动调节控制命令后,启动自动调节模式。其中多角度可调节广域雷达传感器中核心处理模块都会根据每个雷达信号收发装置1所覆盖的监测区域特性并依据雷达信号收发装置1所跟踪监测到的周围环境信息以及目标数据信息特征进行具有针对性调节,从而使每个雷达信号收发装置1都能够工作在最佳监测区域和性能下,并对调制后的各个角度进行锁定,从而使这种状态一直保持下去,直到下一次命令的到来时重新开启。并将调整后的多角度可调节广域雷达传感器中的各个模块中的参数、属性存储在本地存储模块中以及调取上传到系统平台的存储单元中,以备二次调用使用。手动调节模式,则为人工根据雷达的现场工作环境、覆盖监测范围特征以及每个雷达信号收发装置1错采集的目标数据信号的强弱、多少、干扰、覆盖范围、监测距离等内容进行更加具有针对性的精细化调整,从而使每个雷达信号收发装置 1都能够工作在最佳监测区域和性能下,并对调制后的各个角度进行锁定,从而使这种状态一直保持下去,直到下一次命令的到来时重新开启。客户端系统平台软件可以安装在计算机、服务器、工作站、手机、平板电脑或其他硬件载体上。第二部分为多角度可调节广域雷达传感器设备,主要用来完成设备工作状态自检、接收并执行来自系统平台发送过来的各种控制命令、上传各种数据信息、通信模式切换、实现远程固件升级等内容。
88.本发明实施例的工作过程为:将多角度可调节广域雷达传感器安装在合适的位置,通过俯仰角度调节器调节雷达信号收发装置的俯仰角度,通过水平角度调节器调节雷达信号收发装置的水平方向的角度,以上调整可以人工进行调整,手动调节模式,则为人工根据雷达的现场工作环境、覆盖监测范围特征以及每个雷达信号收发装置错采集的目标数据信号的强弱、多少、干扰、覆盖范围、监测距离等内容进行更加具有针对性的精细化调整,从而使每个雷达信号收发装置都能够工作在最佳监测区域和性能下,并对调制后的各个角度进行锁定,从而使这种状态一直保持下去,直到下一次命令的到来时重新开启也可以智能自动调整;在自动调节模式中系统平台会给多角度可调节广域雷达传感器发送自动调节控制命令,在接收到自动调节控制命令后,启动自动调节模式,根据雷达信号收发装置覆盖的监测区域特性并依据雷达信号收发装置所跟踪监测到的周围环境信息以及目标数据信
息特征进行具有针对性调节,从而使每个雷达信号收发装置都能够工作在最佳监测区域和性能下,并对调制后的各个角度进行锁定,从而使这种状态一直保持下去,直到下一次命令的到来时重新开启;并将调整后的各个模块中的参数、属性存储在本地存储子系统中以及调取上传到系统平台的存储单元中,以备二次调用使用,客户端系统平台软件可以安装在计算机、服务器、工作站、手机、平板电脑或其他硬件载体上。
89.本发明实施例可对雷达信号收发装置的不同工作角度进行调节,使其达到一种最佳的工作状态的方式,可根据不同地形进行针对性的调整进行环境监测,监测覆盖范围更广、监测更加精确,成本低,结构简单,大大方便了工作人员进行全面监测。
90.与现有技术相比,本发明利用伺服控制子系统驱动多个雷达多角度执行单元实现多角度可调节广域雷达传感器设备中两个或多个雷达信号收发装置的俯仰角度、水平方向的调制和控制。雷达传感器可以实现多角度调节,适合凹凸不平的检测区域,实现曲线检测,检测区域与实际现场的线性情况和地势情况相符,满足检测区域内出现凹凸不平、曲线检测的高难度监测要求。
91.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
92.本领域技术人员不难理解,本发明新型包括上述说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合,限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明新型的保护范围之内。
93.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
再多了解一些

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