[发明专利]一种机场跑道异物检测雷达系统

权利要求书

1.一种机场跑道异物检测雷达系统，其特征在于：包括发射系统(1)，接收系统(2)，与所述发射系统(1)、所述接收系统(2)均电连接的基带信号处理电路(3)、处理机(4)；

所述发射系统(1)和所述接收系统(2)均包括波束捷变天线并通过馈源进行空间馈电，所述基带信号处理电路(3)产生基带FMCW信号输出至所述发射系统(1)，所述基带信号处理电路(3)接收所述接收系统(2)输出的中频信号并经过I/Q解调得到基带信号后进行基带信号采集再同步输出至所述处理机(4)，所述处理机(4)通过输出指向控制信息控制所述波束捷变天线每个单元的开关并实时切换所述波束捷变天线的波束指向，所述处理机(4)将接收到的回波数据进行SAR处理得到目标高分辨率图像并进行机场跑道异物的检测和识别；

所述波束捷变天线为工作在太赫兹频段的相控电磁表面天线阵列，所述机场跑道异物检测雷达系统包括快速扫描成像模式和合成孔径高分辨率成像模式。

2.根据权利要求1所述的一种机场跑道异物检测雷达系统，其特征在于：所述快速扫描成像模式包括以下步骤：

S1、将机场跑道异物检测雷达系统设置在巡检汽车的顶端；

S2、巡检汽车在机场跑道中心匀速行驶；

S3、所述处理机(4)控制所述发射系统(1)、所述接收系统(2)的波束对巡检汽车行驶方向地面进行快速扫描，所述处理机(4)接收回波后通过脉冲压缩获得一维距离图像并通过方位向的堆叠获得地面的二维图像，再通过恒虚警检测算法筛选可疑区域；

S4、判断是否筛选出可疑区域，如果是，进入合成孔径高分辨率成像模式；如果否，进入步骤S5；

S5、判断是否所有区域检测完成，如果否，返回步骤S2；如果是，检测结束。

3.根据权利要求2所述的一种机场跑道异物检测雷达系统，其特征在于：步骤S4中，所述合成孔径高分辨率成像模式包括以下步骤：

SⅠ、巡检汽车继续沿跑道中心匀速行驶，所述机场跑道异物检测雷达在快速波束扫描时间间隙控制波束指向可疑区域；

SⅡ、在完成快速扫描成像的过程中，对可疑区域进行长时间积累，利用综合孔径的方法通过合成孔径成像提高波束分辨率，提高可疑区域图像的信噪比，并通过基于深度学习的检测算法，对可疑物进行筛选检测；

SⅢ、判断是否检测到可疑物，如果是，报警并发送位置和图像信息；如果否，进入步骤S5。

4.根据权利要求1所述的一种机场跑道异物检测雷达系统，其特征在于：

所述发射系统(1)包括发射馈源(11)、发射天线(12)和与所述发射馈源(11)电连接的发射前端(13)，所述发射天线(12)通过所述发射馈源(11)进行空间馈电并发射信号；

所述接收系统(2)包括接收馈源(21)、接收天线(22)和与所述接收馈源(21)电连接的接收前端(23)，所述接收天线(22)通过所述接收馈源(21)进行空间馈电并接收信号；

所述发射天线(12)和所述接收天线(22)均与所述基带信号处理电路(3)电连接，所述发射天线(12)和所述接收天线(22)均为工作在太赫兹频段的相控电磁表面天线阵列，所述发射前端(13)、所述接收前端(23)均与所述处理机(4)电连接；

所述发射天线(12)和所述接收天线(22)形成高增益的波束和波束指向的切换，所述发射前端(13)将所述基带信号处理电路(3)产生的线性调频连续波混频至太赫兹载波上并发射出去，所述接收前端(23)将接收的太赫兹波信号通过超外差的方式混频至基带信号并发送至所述基带信号处理电路(3)。

5.根据权利要求1所述的一种机场跑道异物检测雷达系统，其特征在于：所述相控电磁表面天线阵列包括辐射功能和调相功能；所述波束捷变天线以220GHz作为工作中心频率。

6.根据权利要求1所述的一种机场跑道异物检测雷达系统，其特征在于：所述基带信号处理电路(3)产生基带线性调频连续波信号、接收太赫兹线性收发前端接收机的基带信号并通过AD采集得幅度相位信号。