[发明专利]机场跑道FOD检测雷达系统及处理方法

权利要求书

1.一种机场跑道FOD检测雷达系统，包括：微波探测设备、高精度伺服转台、配电模块、控制计算机；

其中，所述微波探测设备设置在高精度伺服转台上，微波探测设备与高精度转台进行电连接，高精度转台与配电模块及控制计算机进行电连接；

所述微波探测设备包括：毫米波前端及天线、雷达主机以及信号处理机，其中：

所述毫米波前端及天线，与雷达主机连接，用于发射及接收微波信号；

所述雷达主机用于对高精度伺服转台及毫米波前端及天线进行交互，所述雷达主机将采集到目标区域的回波数据与高精度伺服转台传来的角度信息进行整合，重新编码后通过信息交互传给信号处理机；

所述信号处理机，与雷达主机连接，将采集到的微波信号进行实时处理取得检测结果，并通过机器学习将检测结果进行筛选，之后将二次检测结果通过高精度转台发送给所述控制计算机；其中，所述信号处理机每接收到整扫描周期数据后进行检测算法，并把第一个周期的数据作为背景进行对消；对后续周期，所述检测算法对正扫数据进行检测，反扫数据验证正扫数据的检测结果是否正确。

2.根据权利要求1所述的机场跑道FOD检测雷达系统，其中，所述雷达主机包括：

数字分机，连接到高精度伺服转台、信号处理机及射频分机，控制高精度伺服转台进行扫描并接收高精度伺服转台角度信息，并通过产生DA信号控制发射微波信号，将采集到的回波信号与角度信息进行重新编码后传给信号处理机进行处理；

射频分机，与毫米波前端及天线及数字分机连接，对数字分机产生的DA信号进行上变频和倍频处理，经过功放后一路通过发射天线对外发射微波信号，另一路耦合后作为接受通道的参考信号；对接收天线收到的回波信号经过低噪声放大器后与参考信号进行混频，再经过放大滤波后进入数字分机进行采集。

3.根据权利要求1所述的机场跑道FOD检测雷达系统，所述微波探测设备还包括：支撑架、天线罩、尾罩、风机组件以及后罩，其中：

所述支撑架通过螺钉固定在高精度伺服转台上方，所述毫米波前端及天线通过螺钉固定在支撑架的正面，雷达主机与信号处理机一同通过螺钉固定在支撑架的背面；

天线罩采用透波材质，罩在毫米波前端及天线上，并通过螺钉固定在支撑架的正面并由密封条进行密封，防止毫米波前端及天线受到外界环境变化的影响；

尾罩紧贴雷达主机表面的导热硅胶垫罩在雷达主机和信号处理机上，并通过螺钉固定在支撑架的背面并由密封条进行密封；

风机组件通过螺钉固定在尾罩背面，直吹尾罩表面从而给雷达主机散热；

后罩罩在尾罩和风机组件上，并通过螺钉固定在支撑架的背面，对风机组件起到保护作用，并减小风阻。

4.根据权利要求2所述的机场跑道FOD检测雷达系统，其中，所述射频分机中，中频激励信号经过滤波和放大，再上变频到X波段，最后再通过8倍频到W波段；发射信号经过耦合器后与接收信号进行混频得到视频信号。

5.根据权利要求1所述的机场跑道FOD检测雷达系统，其中，所述机场跑道FOD检测雷达系统采用FMCW体制进行雷达参数设计，在方位向采用尖锐波束，距离向采用宽带信号实现高分辨率探测。

6.一种机场跑道FOD检测雷达系统的处理方法，采用如权利要求1所述的机场跑道FOD检测雷达系统，所述处理方法包括：

微波探测设备的雷达主机通过产生DA信号控制发射微波信号，同时，控制高精度伺服转台进行扫描并接收高精度伺服转台角度信息；

微波探测设备的雷达主机将采集到目标区域的回波数据与高精度伺服转台传来的角度信息进行整合，重新编码后通过信息交互传给信号处理机；

微波探测设备的信号处理机对接收到的数据进行数据处理，并将每个周期的检测结果给到控制计算机进行结果显示，其中，所述信号处理机每接收到整扫描周期数据后会进行检测算法，并把第一个周期的数据作为背景进行对消；对后续周期，所述检测算法对正扫数据进行检测，反扫数据验证正扫数据的检测结果是否正确。