目標(biāo)環(huán)境探測(cè)識(shí)別

1、3.1 地震波傳播理論基礎(chǔ) 3.1.1 地震波的分類(lèi)第三章 地震動(dòng)探測(cè)技術(shù) 地震波 體波 面波 縱波 橫波 瑞雷波 傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向一致 傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向垂直 沿自由表面?zhèn)鞑r(shí)，軌跡呈逆進(jìn)橢圓 垂直于波的傳播方向且平行于界面 在地球介質(zhì)內(nèi)獨(dú)立傳播 在一定條件下形成相長(zhǎng)干涉并疊加產(chǎn)生 13.2.2 信號(hào)分析 對(duì)地震動(dòng)信號(hào)進(jìn)行變換處理，從中提取出反映目標(biāo)本質(zhì)屬性的特征信息。任務(wù)：方法： 時(shí)域、頻域或時(shí)頻特征分析與識(shí)別。 1、過(guò)零分析 對(duì)確定時(shí)間段內(nèi)的時(shí)域信號(hào)將其幅值與設(shè)定閾值比較，計(jì)算信號(hào)正向越過(guò)或負(fù)向越過(guò)閾值的次數(shù)。信號(hào)的過(guò)零數(shù)與信號(hào)的采樣率有一定關(guān)系，在一定采樣率下，若信號(hào)是頻率為

2、f的正弦信號(hào)，則其過(guò)零數(shù)為： 3.2地震動(dòng)信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)23.2地震動(dòng)信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)人員行走信號(hào)時(shí)域圖輪式車(chē)行駛信號(hào)時(shí)域圖 根據(jù)某一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定一門(mén)限值時(shí) ，腳步信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)數(shù)遠(yuǎn)低于車(chē)輛的過(guò)零點(diǎn)數(shù)。優(yōu)點(diǎn)： 不采用絕對(duì)值和實(shí)際零點(diǎn)，能夠適應(yīng)較多地質(zhì)條件，且具有一定的抗干擾能力；與頻譜分析比較它計(jì)算量小，算法簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)，而且硬件成本低。33.2地震動(dòng)信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng) 信號(hào)的時(shí)域分析是最常用的信號(hào)分析手段，用示波器、萬(wàn)用表等普通儀器直接顯示信號(hào)波形，讀取特征參數(shù)。 周期T，頻率f=1/T 峰值P，雙峰值Pp-ptAT PPp-p 2、時(shí)域分析43.2地震動(dòng)信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng) 均值 均值Ex(t)表示集合平均值或數(shù)學(xué)

3、期望值。0At均值：反映了信號(hào)變化的中心趨勢(shì)，也稱之為直流分量。53.2地震動(dòng)信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng) 均方值工程測(cè)量中儀器的表頭示值就是信號(hào)的有效值。 信號(hào)的均方值Ex2(t)，表達(dá)了信號(hào)的強(qiáng)度；其正平方根值，又稱為有效值(RMS)，也是信號(hào)平均能量的一種表達(dá)。 63.2地震動(dòng)信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng) 方差方差：反映了信號(hào)繞均值的波動(dòng)程度。 信號(hào)x(t)的方差定義為： 大方差 小方差 75.2.1 幾何截?cái)喽ň啵ㄈ嵌ň喾ǎ?、 原理 將46組激光發(fā)射器和接收器在彈體周向均勻排列形成360的發(fā)射接受視場(chǎng)。安裝時(shí)發(fā)射器與接受器存在一定傾角，這樣使發(fā)射視場(chǎng)與接受視場(chǎng)在前方某一區(qū)域重合，發(fā)射光束軸線與接受光束軸線交與一點(diǎn)

4、，其底邊高即為作用距離。5.2激光的定距原理目標(biāo)作用區(qū)接收視場(chǎng)8 由于半導(dǎo)體激光器發(fā)出激光通常具有較大的束散角，所以采用凸透鏡或透鏡組對(duì)激光器發(fā)出的激光進(jìn)行準(zhǔn)直，并采用柱鏡或反射光錐在彈體徑向進(jìn)行擴(kuò)束。 2、 組成 發(fā)射光學(xué)系統(tǒng) 接受光學(xué)系統(tǒng) 將目標(biāo)發(fā)射光能量收集并聚到光電探測(cè)器上。一般單個(gè)透鏡，并將光電探測(cè)器放在透鏡焦平面上。 系統(tǒng)的半場(chǎng)視角為： 系統(tǒng)立體角為：5.2激光的定距原理9 接收的回波功率由激光引信的距離方程可知： d 光電探測(cè)器直徑；f 透鏡焦距；Ad光敏面積； 注：接收視場(chǎng)的大小與光敏面積及光學(xué)透鏡的焦距有關(guān)，獲得盡可能大的接收視場(chǎng)必須選用光敏面積大的探測(cè)器及減小光學(xué)鏡頭焦距。

5、 Pr 接收功率；Pt發(fā)射功率；t發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)效率； r接收光學(xué)系統(tǒng)效率；K(R)發(fā)射視場(chǎng)與接收視場(chǎng)部分重合造成的衰減；目標(biāo)發(fā)射率；大氣衰減系數(shù)；R激光器到目標(biāo)的距離；Ar接收光學(xué)系統(tǒng)的孔徑面積； 5.2激光的定距原理10 光電探測(cè)器中主要采用光敏二極管。光敏二極管原理與普通二極管基本相同。正常工作時(shí)，在未受光照時(shí)，電流幾乎為零；受光照時(shí)，電流迅速增加并隨光強(qiáng)度增加而增大。5.2激光的定距原理 光電探測(cè)器注：光敏二極管需在反向偏壓條件下工作。 2、 特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：定距精度高；360度全向探測(cè)；處理電路簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)：對(duì)于發(fā)射特性差別大的目標(biāo)難以設(shè)定統(tǒng)一的作用門(mén)限；作用距離不能現(xiàn)場(chǎng)裝定。115.2激

6、光的定距原理5.2.2距離選通定距1、 原理 脈沖調(diào)制器激勵(lì)半導(dǎo)體激光器發(fā)射光脈沖，通過(guò)發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)形成一定形狀的激光束，光脈沖照射到目標(biāo)后，一部分光反射到接收光學(xué)系統(tǒng)，然后聚在光敏管上輸出電脈沖，經(jīng)過(guò)放大整形等信號(hào)處理送到選通器。另一路脈沖調(diào)制器發(fā)出激勵(lì)信號(hào)經(jīng)延遲器適當(dāng)延時(shí)后控制選通門(mén)。通過(guò)適當(dāng)?shù)难訒r(shí)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定距離范圍內(nèi)起爆。目 標(biāo)12 前置放大器，完成傳感器與后續(xù)電路的性能匹配，要求必須為低噪聲且有足夠高的增益兩項(xiàng)指標(biāo)。 原因：多級(jí)放大器的噪聲模型為，等效到輸入端的噪聲電壓為： 2、 組成 5.2激光的定距原理 放大電路roi第I級(jí)放大器的輸出電阻；Eni第I級(jí)放大器等效噪聲電壓；Ki第

7、I級(jí)增益；Ini第I級(jí)放大器的等效噪聲電流；Ens信號(hào)源等效噪聲電壓。 由上式可知：當(dāng)?shù)谝患?jí)放大器的增益足夠高時(shí)，多級(jí)級(jí)聯(lián)放大器的等效輸入噪聲主要由第一級(jí)的噪聲水平?jīng)Q定。 13 主放大器需滿足高增益和寬帶頻。為提高定距精度需調(diào)整主放大器增益來(lái)控制回波脈沖幅值。對(duì)于距離分檔可調(diào)時(shí)，裝定距離的同時(shí)裝定增益使每個(gè)距離檔對(duì)應(yīng)一個(gè)增益檔。另外對(duì)于目標(biāo)反射率造成信號(hào)幅值變化則使用自動(dòng)增益控制來(lái)解決。 調(diào)整延時(shí)參數(shù)實(shí)現(xiàn)作用距離裝定并補(bǔ)償系統(tǒng)各元器件延時(shí)容差。 5.2激光的定距原理 延遲器 選通器 近似認(rèn)為數(shù)字電路中的“與”門(mén) 3、 特點(diǎn) 利用脈沖相位差比利用脈沖強(qiáng)度更可靠，避免功率波動(dòng)，目標(biāo)光特性及大氣傳輸

8、條件的影響。 14 降低了虛警率，提高了效率。 5.2激光的定距原理5.2.3 脈沖鑒相定距原理 1、 原理 選通器改為鑒相器，基本原理同上。 目標(biāo)155.2激光的定距原理2、 組成 脈沖鑒相器 當(dāng)回波脈沖與參考脈沖重合時(shí)即目標(biāo)作用距離，或回波脈沖超前參考脈沖即小于目標(biāo)距離。鑒相器觸發(fā)輸出信號(hào)，當(dāng)回波脈沖滯后參考脈沖時(shí)鑒相器無(wú)輸出信號(hào)。 注：在較近距離時(shí)為避免空中懸浮粒子向后散射造成系統(tǒng)虛警，則采用雙鑒相電路。 3、 特點(diǎn) 定距精度進(jìn)一步提高。 作用距離現(xiàn)場(chǎng)裝定。 抗干擾能力進(jìn)一步提高16第五章 激光探測(cè)技術(shù)5.3 激光的測(cè)距原理 5.3.1 脈沖激光測(cè)距機(jī)原理 當(dāng)回波脈沖與參考脈沖通過(guò)測(cè)定由

9、測(cè)點(diǎn)射向目標(biāo)，并經(jīng)目標(biāo)反射回來(lái)的光脈沖飛行時(shí)間來(lái)測(cè)定目標(biāo)與測(cè)定間的距離。 設(shè)光在大氣中的傳播速度均勻，測(cè)定到目標(biāo)間距離r 為:1、 原理 c光速 ，t 脈沖飛行時(shí)間 當(dāng)測(cè)距精度為： 175.3激光的測(cè)距原理2、 組成 脈沖式激光測(cè)距機(jī)是通過(guò)時(shí)間的直接測(cè)量而測(cè)距的，即用脈沖光波，當(dāng)發(fā)射的光脈沖被遠(yuǎn)處目標(biāo)反射回來(lái)后，通過(guò)一個(gè)測(cè)量時(shí)間的裝置直接測(cè)出激光往返的時(shí)間t，進(jìn)而求出距離D。具體如下圖所示，它包括時(shí)標(biāo)振蕩器、門(mén)電路、脈沖計(jì)數(shù)電路和記錄裝置幾部分。脈沖激光測(cè)距機(jī)系統(tǒng)組成 18 測(cè)距時(shí)，激光脈沖射向目標(biāo)，在同一瞬間由光電二極管取出一小部分光脈沖信號(hào)送入接收系統(tǒng)的門(mén)電路，把“門(mén)”打開(kāi)，使時(shí)標(biāo)振蕩器輸

10、出的時(shí)標(biāo)脈沖通過(guò)“門(mén)”進(jìn)入計(jì)數(shù)顯示系統(tǒng)記錄下來(lái)。當(dāng)目標(biāo)反射回來(lái)的脈沖信號(hào)被接收后，通過(guò)放大器送入門(mén)電路，即刻把“門(mén)”關(guān)閉，使計(jì)數(shù)器停止工作。5.3激光的測(cè)距原理5.3.2 相位式激光測(cè)距機(jī)原理 1、 組成 相位式激光測(cè)距機(jī)是對(duì)時(shí)間的間接測(cè)量，即用連續(xù)光波通過(guò)一個(gè)調(diào)制器讓激光強(qiáng)度按調(diào)制信號(hào)隨時(shí)間而變，測(cè)出該光波在時(shí)間t內(nèi)的位相變化從而計(jì)算出時(shí)間t。具體組成如圖示。 回波信號(hào)經(jīng)物鏡接收后送到光電探測(cè)器，經(jīng)鑒相器比較返回光束和發(fā)射光束之間的相位，從而求出相差：195.3激光的測(cè)距原理N整數(shù)周期的數(shù)目；N周期的小數(shù)； f 調(diào)制頻率。 考慮時(shí)間與距離的關(guān)系，有：c光速，在測(cè)距機(jī)中，常稱c/（2f）為測(cè)尺

11、長(zhǎng)度，f為測(cè)尺頻率。 相位式激光測(cè)距機(jī)系統(tǒng)組成 205.3激光的測(cè)距原理注：在鑒相器只能測(cè)出小數(shù)周期，還未能測(cè)出整數(shù)相位數(shù)N，為此在測(cè)距機(jī)設(shè)置幾種不同的測(cè)尺頻率進(jìn)行分段測(cè)量。每一頻率所測(cè)量的距離均小于相應(yīng)的測(cè)尺長(zhǎng)度，用它們分段測(cè)量某一距離，然后將各自所測(cè)的結(jié)果組合起來(lái)，就可得到所有測(cè)量的距離5.3.3 激光測(cè)距的作用距離方程 Pr接收到的回波信號(hào)功率；Pt激光源的發(fā)射功率；TA1激光光源到目標(biāo)的大氣透過(guò)率；TA2目標(biāo)到接收機(jī)的大氣透過(guò)率；t、 r發(fā)射、接收光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)效率；K激光光束輪廓參數(shù)；光束束寬； r1發(fā)射機(jī)到目標(biāo)距離；r2目標(biāo)到接收機(jī)的距離；目標(biāo)的激光截面；D接收機(jī)的接收系統(tǒng)有效孔徑；

12、21 能夠在熱力學(xué)定理允許的范圍內(nèi)最大限度地把熱能轉(zhuǎn)變成輻射能的理想輻射體，叫黑體。在毫米波段，黑體就是在該頻段所有頻率上都能吸收落在它上面的全部輻射而無(wú)反射的物體。它是一個(gè)良好的吸收體，還是良好的發(fā)射體。 1901年普朗克通過(guò)證明，假設(shè)能量輻射僅以離散能量的量子出現(xiàn)。則一個(gè)黑體在溫度為T(mén)，頻率為f，其亮度為：6.2 毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理 6.2.1 物體的電磁輻射特性第六章 毫米波探測(cè)技術(shù)1、黑體輻射 h普朗克常數(shù)； K波爾茲曼常數(shù)；C光速 t溫度，K；f頻率22 完全吸收并完全發(fā)射的絕對(duì)黑體實(shí)際不存在，它是一種理想的物體。為了與黑體這一術(shù)語(yǔ)相對(duì)應(yīng)，實(shí)際的物體稱為灰體。一個(gè)灰體輻射的功率，

13、可用比該灰體實(shí)際溫度更低的等效黑體所輻射的功率來(lái)代替。一般把此等效黑體的溫度稱為物體的表觀溫度，也叫亮度溫度。 物體表觀溫度與物體實(shí)際溫度之比定義為該物體的頻譜發(fā)射率。注：亮度定義是單位頻率、單位黑體的發(fā)射面積、單位立體角的功率。亮度與頻率和溫度有關(guān)，與方向無(wú)關(guān)。 2、表觀溫度 6.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理注：在毫米波探測(cè)裝置中均將頻譜發(fā)射率簡(jiǎn)稱為發(fā)射率。23 黑體的發(fā)射率為1，故黑體的表觀溫度與它的實(shí)際溫度相等。在毫米波段，吸收室的高吸收材料可以很好近似為黑體，在有限的入射角范圍內(nèi)可以得到高達(dá)0.99的發(fā)射率。對(duì)于高導(dǎo)電金屬板是良好的反射器，可以把它看作非發(fā)射體，其發(fā)射率為0。 如一塊金屬板

14、，發(fā)射率為0，常溫t=300K，它的tap=0；當(dāng)t=500K時(shí)，表觀溫度仍為0。6.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理6.2.2 天線的基礎(chǔ)知識(shí)1、天線的地位和作用 無(wú)線電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號(hào)功率，通過(guò)饋線（電纜）輸送到天線，由天線以電磁波形式輻射出去。電磁波到達(dá)接收地點(diǎn)后，由天線接下來(lái)（僅僅接收很小很小一部分功率），并通過(guò)饋線送到無(wú)線電接收機(jī)?？梢?jiàn)，天線是發(fā)射和接收電磁波的一個(gè)重要的無(wú)線電設(shè)備，沒(méi)有天線也就沒(méi)有無(wú)線電通信。 24 按用途分類(lèi)，可分為通信天線、電視天線、雷達(dá)天線等； 按工作頻段分類(lèi)，可分為短波天線、超短波天線、微波天線等； 按方向性分類(lèi)，可分為全向天線、定向天線等； 按外形分類(lèi)，可分為

15、線狀天線、面狀天線等；等等分類(lèi)。2、天線的方向性 發(fā)射天線的基本功能之一是把從饋線取得的能量向周?chē)臻g輻射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向輻射。 垂直放置的半波對(duì)稱振子具有平放的 “面包圈” 形的立體方向圖。立體方向圖雖然立體感強(qiáng)，但繪制困難。6.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理25 若干個(gè)對(duì)稱振子組陣，能夠控制輻射，產(chǎn)生“扁平的面包圈” ，把信號(hào)進(jìn)一步集中到在水平面方向上。下圖是4個(gè)半波對(duì)稱振子沿垂線上下排列成一個(gè)垂直四元陣時(shí)的立體方向圖和垂直面方向圖。立體方向圖 垂直面方向圖 水平面方向圖 立體方向圖 垂直面方向圖 6.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理26 也可以利用反射板可把輻射能控制到單側(cè)

16、方向。平面反射板放在陣列的一邊構(gòu)成扇形區(qū)覆蓋天線。下面的水平面方向圖說(shuō)明了反射面的作用-反射面把功率反射到單側(cè)方向。6.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理 拋物反射面的使用，更能使天線的輻射，像光學(xué)中的探照燈那樣，把能量集中到一個(gè)小立體角內(nèi)，從而獲得很高的增益。不言而喻，拋物面天線的構(gòu)成包括兩個(gè)基本要素：拋物反射面 和 放置在拋物面焦點(diǎn)上的輻射源。27 方向圖通常都有兩個(gè)或多個(gè)瓣，其中輻射強(qiáng)度最大的瓣稱為主瓣，其余的瓣稱為副瓣或旁瓣。參見(jiàn)下圖, 在主瓣最大輻射方向兩側(cè)，輻射強(qiáng)度降低 3dB（功率密度降低一半）的兩點(diǎn)間的夾角定義為波瓣寬度（又稱 波束寬度 或 主瓣寬度 或 半功率角）。波瓣寬度越窄，方向性

17、越好，作用距離越遠(yuǎn)，抗干擾能力越強(qiáng)。6.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理3、波瓣寬度 28 對(duì)于基站天線，人們常常要求它的垂直面（即俯仰面）方向圖中，主瓣上方第一旁瓣盡可能弱一些。這就是所謂的上旁瓣抑制 ?；镜姆?wù)對(duì)象是地面上的移動(dòng)電話用戶，指向天空的輻射是毫無(wú)意義的。 6.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理注：為使主波瓣指向地面，安置時(shí)需要將天線適度下傾。 29 增益是指：在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比。它定量地描述一個(gè)天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關(guān)系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。 可以這樣來(lái)理解增益的物理含義-

18、為在一定的距離上的某點(diǎn)處產(chǎn)生一定大小的信號(hào)。6.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理4、天線的增益 如果用理想的無(wú)方向性點(diǎn)源作為發(fā)射天線，需要100W的輸入功率，而用增益為 G = 13 dB = 20的某定向天線作為發(fā)射天線時(shí)，輸入功率只需 100 / 20 = 5W . 換言之，某天線的增益，就其最大輻射方向上的輻射效果來(lái)說(shuō)，與無(wú)方向性的理想點(diǎn)源相比，把輸入功率放大的倍數(shù)。30 天線向周?chē)臻g輻射電磁波。電磁波由電場(chǎng)和磁場(chǎng)構(gòu)成。人們規(guī)定：電場(chǎng)的方向就是天線極化方向。一般使用的天線為單極化的。下圖示出了兩種基本的單極化的情況：垂直極化-是最常用的；水平極化-也是要被用到的。 6.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理

19、5、天線的極化 注：垂直極化波要用具有垂直極化特性的天線來(lái)接收，水平極化波要用具有水平極化特性的天線來(lái)接收。31 當(dāng)來(lái)波的極化方向與接收天線的極化方向不一致時(shí)，接收到的信號(hào)都會(huì)變小，也就是說(shuō)，發(fā)生極化損失。當(dāng)接收天線的極化方向與來(lái)波的極化方向完全正交時(shí)，例如用水平極化的接收天線接收垂直極化的來(lái)波時(shí)，天線就完全接收不到來(lái)波的能量， 這種情況下極化損失為最大，稱極化完全隔離。 6.2.3 毫米波天線 6.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理1、毫米波天線的類(lèi)型 喇叭天線 角錐喇叭 寬帶雙脊喇叭 同軸雙向喇叭 326.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理 拋物面天線還可分為旋轉(zhuǎn)拋物面天線、切割拋物面天線、柱形拋物面天線、球

20、形面天線等。旋轉(zhuǎn)拋物面天線主瓣窄、副瓣低、增益高、方向圖為針狀。 拋物面天線的增益近似為: 拋物面天線 D天線口徑；天線效率； 前饋拋物面天線 336.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理 介質(zhì)棒天線 利用一定形狀介質(zhì)棒作輻射源。天線的性能取決于介質(zhì)棒的尺寸、介質(zhì)電常數(shù)、損耗等。增加棒的直徑可以減小波瓣寬度，利用高介電常數(shù)的介質(zhì)棒可以縮短輻射長(zhǎng)度。 利用光學(xué)透鏡原理，焦點(diǎn)處的點(diǎn)光源經(jīng)透鏡折射后能成平面波。如圖示。 透鏡天線 34 它是在微帶基片上制作一片金屬環(huán)或線，用來(lái)輻射毫米波。該天線截面積小，適合用于飛行器共形的探測(cè)器，如在毫米波引信上使用，可以成各種形狀以調(diào)整天線方向圖。 微帶天線 6.2毫米波輻射

21、計(jì)的探測(cè)原理356.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理6.2.4 毫米波輻射計(jì)的工作原理 毫米波輻射計(jì)是一部被動(dòng)式的接收機(jī)，本身不發(fā)射信號(hào)。它接收到的能量是被天線收集起來(lái)的輻射，這些輻射來(lái)自場(chǎng)景自身的輻射及其其他輻射源輻射能量的反射。 毫米波輻射計(jì)主要有全功率輻射計(jì)、Dicke（迪克）型輻射計(jì)、負(fù)反饋零平衡Dicke（迪克）型輻射計(jì)、噪聲相加型輻射計(jì)、相關(guān)輻射計(jì)等多種類(lèi)型。其中，全功率型輻射計(jì)是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種，同時(shí)它是其它各種輻射計(jì)的基礎(chǔ)。大氣遙感輻射計(jì) 366.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理 全功率輻射計(jì)由天線、射頻放大器、混頻器、本振、中頻放大電路、檢波器、積分器（低通濾波器）組成。為使輻射計(jì)的輸出電壓

22、V0正比于輸入功率，采用了平方律檢波器。 物體電磁輻射能量被天線接收后，通過(guò)天線、傳輸線及有關(guān)部件得到天線輸出端的信號(hào)溫度Ts表示為： 全功率輻射計(jì)原理圖 376.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理 式中：Ta表示物體對(duì)應(yīng)的天線溫度； T0表示天線及傳輸線的環(huán)境溫度；L天線及傳輸件的損耗因子 能量進(jìn)一步傳輸，經(jīng)過(guò)混頻、中放、平方律檢波和低頻放大，其轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，得出該電壓表達(dá)式為： 式中：k波爾茲曼常數(shù)； 高頻前端等效噪聲帶寬；平方律檢波器的功率靈敏度系數(shù)； G 檢波前功率增益； Gv 低通濾波器電壓增益386.2毫米波輻射計(jì)的探測(cè)原理 假定金屬目標(biāo)具有均勻輻射溫度TT，對(duì)應(yīng)天線溫度為T(mén)BT，地面背景的輻射溫度為T(mén)G，對(duì)應(yīng)天線溫度為T(mén)BG。結(jié)合上式可知，當(dāng)被動(dòng)毫米波探測(cè)器分別掃描地面背景和金屬目標(biāo)時(shí)輸出電壓分為： 在探測(cè)器工作過(guò)程中，天線波束在目標(biāo)和地面背景之間交替掃描，探測(cè)器輸出端產(chǎn)生的電壓變化量為：39 主要介紹全輻射測(cè)溫。全輻射測(cè)溫是物體所輻射出來(lái)的全波段輻射能量來(lái)決定物體的溫度。它是斯蒂芬-波爾茲曼定律的應(yīng)用，定律表達(dá)式： 7.3.1 紅外測(cè)溫 第七章 紅外探測(cè)技術(shù)7.3 紅外輻射檢測(cè) 1、基本原理W物體的全波輻射出的射度，單位面積所發(fā)