基于微波的海上救援目标探测系统

1.本发明属于应急救援装备技术领域，特别是一种基于微波的海上救援目标探测系统。


背景技术：

2.由于海洋面积占据地球表面积的大部分，且多数飞机长途航线选择在海面上空经过。因此，飞机、轮船失事多发生在海上。且飞机、轮船失事时经常伴随极端恶劣天气，使得海上救援目标探测、定位、救援都极为困难，错过了最佳的救援时间，导致飞机、轮船失踪以及大量人员失踪、伤亡。及时对海上救援目标进行准确探测、定位，是有效救助、减少损失的前提条件。
3.目前，对海上救援目标进行准确探测、定位的方法主要是通过可见光、红外线、gps卫星定位以及声呐系统进行定位，但是存在分辨率低、准确性差的缺陷，特别是在极端恶劣天气条件下，效果更加难以保证.
4.总之，现有技术存在的问题是：海上救援目标探测设备易受自然条件限制，分辨率低、准确性差。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于海上救援的微波目标探测系统，能对飞机、轮船行踪进行全天时、全天候、高精度的实时监测，不易受自然条件限制，分辨率高、准确性好。
6.实现本发明目的的技术解决方案为：
7.一种基于微波的海上救援目标探测系统，包括：
8.微波发射装置1，固定安装在可漂浮于海面的海面漂浮平台2上，用于持续发射微波信号；
9.至少二个微波信号采集装置3，置于岸上不相同的位置，用于采集所述微波发射装置1发出的微波信号；
10.信号处理装置4，置于岸上，将所述微波信号采集装置3采集的信号进行处理，并且将处理后的信号进行解调，通过方向和距离两种定位方式综合定位，确定微波发射装置1的方位和距离，以及微波发射装置1所处周边环境状况，输出处理结果；
11.所述信号处理装置4与微波信号采集装置3通过有线或无线信号相连，所述微波信号采集装置3与微波发射装置1通过微波信号相连。
12.本发明与现有技术相比，其显著优点为：
13.1、不易受自然条件限制：微波探测具有全天时全天候的工作性能，可获取恶劣天气、环境下可见光与红外探测器不能获取的特殊信息。利用不同距离，不同方位，并引入微波辐射成像与图像特征识别依据，根据目标的辐射进行成像，可以准确的反映出成像目标的方位距离。
14.2、分辨率高、准确性好：自然界中的自然物体具有相对较小微波辐射，降低了对探
测目标的影响，分辨率高、准确性好。
15.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
16.图1是本发明基于海上救援的微波目标探测系统的结构框图。
17.图2是图1中微波发射装置的结构框图。
18.图3是图1中微波信号采集装置的结构框图。
19.图4是图1中信号处理装置的结构框图。
20.图中，1微波发射装置，11太阳能电池及备用电池；12微波生成装置；13调制器；14发射带通滤波器；15发射放大器；16；天线；
21.2海面漂浮平台，
22.3微波信号采集装置，31双通道辐射计；32采集带通滤波器；33采集放大器；34解调器；
23.4信号处理装置，41地面信息处理单元；42定位单元。
具体实施方式
24.本发明基于微波的海上救援目标探测系统，包括：
25.微波发射装置1，固定安装在可漂浮于海面的海面漂浮平台2上，用于持续发射微波信号；
26.至少二个微波信号采集装置3，置于岸上不同位置，用于采集所述微波发射装置发出的微波信号；
27.信号处理装置4，置于岸上，将所述至少二个微波信号采集装置3采集的信号进行处理，并且将信号进行解调，通过方向和距离两种定位方式综合定位，确定微波发射装置1的方位和距离，以及微波发射装置1所处周边环境状况，输出处理结果。
28.所述信号处理装置4与微波信号采集装置3通过有线或无线信号相连，所述微波信号采集装置3与微波发射装置1通过微波信号相连。
29.所述海面漂浮平台2与飞机、舰船可拆解式固定连接。当出现紧急情况时，海面漂浮平台2与飞机、舰船分离，自漂浮于海面。便于微波发射装置1发出清晰的求救信号。
30.本发明基于海上救援的微波目标探测系统的工作过程包括如下步骤：
31.微波发射装置1固定安装在海面漂浮平台2上，海面漂浮平台2与飞机、舰船可拆解式固定连接。微波发射装置1持续发射微波信号。
32.当出现紧急情况时，海面漂浮平台2与飞机、舰船分离，自漂浮于海面。微波发射装置1发出求救信号。
33.分置于岸上不同位置的至少二个微波信号采集装置3，采集微波发射装置1发出的微波信号；将其传送给同置于岸上的信号处理装置4。信号处理装置4对所述微波信号采集装置3采集到的微波信号进行处理，确定微波发射装置1的方位和距离，以及微波发射装置1所处周边环境状况，输出处理结果。便于展开高效合理的救援。
34.如图2所示，所述微波发射装置1包括依次串联的太阳能电池及备用电池11、微波生成单元12调制器13、发射带通滤波器14、发射放大器15和天线16；
35.还包括时钟设备17；
36.所述时钟设备17与发射带通滤波器14相连。
37.微波发射装置1的工作过程为：
38.发生海上灾难后，微波发射装置1漂浮至海平面，太阳能电池及备用电池11开始工作，微波生成装置12发出对应频段的微波信号，经由调制器13将时钟设备17所显示的时间通过调幅调制调制到发出的波段中，其中以16000个周期为一组数据将日，时，分，秒以二进制的形式调制到信号中，调制后的信号经过发射带通滤波器14选择出所对应的频段的信号再经由发射放大器15放大后经过天线16进行全向发射。
39.如图3所示，微波信号采集装置3包括依次串联的双通道辐射计31、采集带通滤波器32、采集放大器33和解调器34；
40.所述双通道辐射计31通过微波信号与微波发射装置1的天线16信号相连；所述解调器34的输出端与信号处理装置4相连。
41.微波信号采集装置3的工作过程为：
42.双通道辐射计31将空间中对应方向的微波信号收集，将其输入到采集带通滤波器32的输入端口筛选出对应的微波频段，将筛选后的微波信号输入至采集放大器33中放大得到调制后的对应频段微波信号，将调制后的信号输入解调器34解调出信号对应的时间信息。
43.如图4所示，所述信号处理装置4包括依次串联的地面信息处理单元41和定位单元42；
44.所述地面信息处理单元41的输入端与各微波信号采集装置3的解调器34的输出端相连；定位单元42输出微波发射装置1的方位，以及微波发射装置1所处周边环境状况。
45.所述信号处理装置4的工作过程为：
46.解调后的信号得到时间信息，传递至信息处理平台41得到信号源的距离，信息处理单元41通过接受信号的双通道辐射计的方向来判断信号源的方向，将方向距离传递至定位单元42，分置于岸上不同位置的至少二个微波信号采集装置3分别将各自的信息传递至定位单元42，从而进行精准的综合定位。本发明实施例微波辐射系统工作波波长为8mm波段。该波段穿透性较强可以，适应各种极端环境。