● 摘要
由于民航业因外来物的侵犯导致不可预估的恶劣事件频频发生,科研机构和企事业单位也纷纷掀起了利用科技手段对外来异物进行实时性检测的高潮。众所周知,利用雷达可以探测目标并返回目标有用信息,进而对回波数据分析得到目标体的各种特征。而且雷达受天气和环境影响很小,拥有着比人工、视频等检测方法所不及的各种优势。如果使用雷达系统作为FOD检测系统,对于民航业来说在技术上实现了一个很大的飞跃。
FOD检测系统原理样机的研制系统分支比较庞大,涉及的知识领域颇多。首先要先完成硬件上的搭建工作,主要包括对捷变频信号源的控制、射频前端电路设计、PCI数字采集卡的设计与控制等。其次,还要有软件上的支持,包括捷变频源中单片机程序和FPGA程序的编写,它们分别使用C和Verilog HDL语言来实现。还有射频前端电路对各种滤波器、放大器使用ADS进行仿真设计工作,以及PCI采集卡采集程序的编写与优化,使用Visual C++6.0中的MFC进行采集界面开发、使用Verilog HDL进行程序设计、Modelsim或者Vector File进行仿真分析。然后在59所的大型测试场地上进行实地测量,获得原始FOD数据,再利用VC++6.0中MFC编写的系统控制软件对采集到的原始数据进行处理,最终获得FOD的图像,得到目标的坐标、散射特性等有用信息。
本文完成了异物检测系统的设计与搭建工作,形成了初步的样机,并且使用该样机对异物进行了实地探测,最终获得了目标FOD的图像。