科创中国

1.微变形雷达波远程监测技术原理

基于微变形远程监测技术基本原理，分析步进频率信号的产生技术和本振信号的产生方式，然后对步进频率脉冲信号的反射回波进行分析，随后对步进频率回波信号中频接收所需的中频带宽进行研究，选择最优的中频带宽；然后在信号处理部分，结合所研究的几种关键技术对信号进行了相关信号处理，给出了完整的远程目标位移实时监测过程。通过一种基于流水线工作方式的I/Q通道误差校正方法对信号校正模块进行设计，提出一种步进频率脉冲雷达信号微动检测的解模糊方法，大大减少了计算量；通过验证系统整体指标与链路指标分配的合理性后成功研制出了雷达接收机前端；最后在MATLAB平台上对整个步进频率脉冲雷达系统进行了建模与仿真，验证其有效性和精确性。

2.基于步进连续波技术的微变形测量设备

项目基于步进连续波技术研制出原理样机，其主要硬件设备包括：数据采集单元、数据记录和处理单元、能量供应单元和三脚架。微变形测量系统的软件平台包括数据采集部分和数据处理部分。采集软件能够实时显示整个目标的位移信息，选取其中的一个单元，可以在电脑上直观地显示出来，在工作现场就可以得到每一个点的变形信息。数据处理部分用来分析数据中的位移信息，并将每个单元的信息进行整合，生成整个目标的位移信息。

为了满足工程需要，通过对原理样机硬件更换、电路优化、外形优化及软件系统界面设计优化后，对整个微波雷达测试系统整体进一步升级后成功研制出了国内第一台微波雷达检测仪。对研制出的微波雷达检测仪的测量精度进行测试分析，在室内静态对比实验中，数据较稳定，无明显波动，其精度优于***。在实桥静、动载试验中与百分表和挠度仪对比，测试结果表明在野外复杂条件下，同样可测得较准确可靠的结果。

3.结构物多点同时测量技术

雷达发出的微波呈扇形分布，在一定距离范围内，若有多个测点在扇形区域内即可同时测得各个测点的微变形。基于雷达干涉测量技术的上述特点，可以建立多点同时测量系统，便于结构物检测和监测过程中的多测点数据采集。通过对微波雷达检测仪进一步改进设计、优化硬件组成，对某一区域内的所有重要结构物关键位置安装角反射器，并在结构物附近合适位置安装微波雷达检测仪，实时将结构物的变形监测数据传输至云端数据库，实现技术人员对该区域内所有重要结构物的变形进行集群化管理。一旦发生自然灾害或重大事故时，通过对重要结构物的变形及基频监测，可以及时为应急预案实施提供辅助，优化资源配置。