桥梁形变监视雷达系统.pdf

桥梁形变监测雷达技术桥梁形变监测雷达技术桥梁形变监测雷达技术桥梁形变监测雷达技术 RaKrRaKr 湖南镭氪信息科技有公湖南镭氪信息科技有公湖南镭氪信息科技有限公司湖南镭氪信息科技有限公司 HunanHunan RaKrRaKr Information TechnologyInformation Technology Co.,LtdCo.,Ltd. .Hunan Hunan RaKrRaKr Information Technology Information Technology Co.,LtdCo.,Ltd. . 公司简介公司简介 RaKr 湖南镭氪信息科技有限公司 Hunan R aKr Information Technology Co.,Ltd. 湖南镭氪信息科技有限公司湖南镭氪信息科技有限公司湖南镭氪信息科技有限公司湖南镭氪信息科技有限公司是一家是一家是一家是一家 致力于先进雷达技术民用化的高科技企致力于先进雷达技术民用化的高科技企致力于先进雷达技术民用化的高科技企致力于先进雷达技术民用化的高科技企致力于先进雷达技术民用化的高科技企致力于先进雷达技术民用化的高科技企致力于先进雷达技术民用化的高科技企致力于先进雷达技术民用化的高科技企 业，业，即代表“即代表“业，业，即代表“即代表“雷雷雷雷达达达达科科科科技”的寓意。

技”的寓意技”的寓意技”的寓意 本公司依托国防科技大学等研究机构的本公司依托国防科技大学等研究机构的本公司依托国防科技大学等研究机构的本公司依托国防科技大学等研究机构的 雷达技术优势雷达技术优势，，坚持创新驱动坚持创新驱动、、自主研自主研雷达技术优势雷达技术优势，，坚持创新驱动坚持创新驱动、、自主研自主研雷达技术优势雷达技术优势，，坚持创新驱动坚持创新驱动、、自主研自主研雷达技术优势雷达技术优势，，坚持创新驱动坚持创新驱动、、自主研自主研 发，主要产品包括发，主要产品包括发，主要产品包括发，主要产品包括一维一维/ /二维形变监测二维形变监测一维一维/ /二维形变监测二维形变监测 雷达雷达雷达雷达探地探地探地探地/ / / /地质雷达地质雷达地质雷达地质雷达无人机载侦察无人机载侦察无人机载侦察无人机载侦察雷达雷达雷达雷达、、、、探地探地探地探地/ / / /地质雷达地质雷达地质雷达地质雷达、、、、无人机载侦察无人机载侦察无人机载侦察无人机载侦察 监视雷达监视雷达监视雷达监视雷达、、、、安防雷达安防雷达安防雷达安防雷达、、、、反无人机雷达反无人机雷达反无人机雷达反无人机雷达、、、、 机场机场/ /铁路铁路FODFOD雷达雷达机场机场/ /铁路铁路FODFOD雷达雷达等。

等 应用背景应用背景 RaKr 湖南镭氪信息科技有限公司 Hunan R aKr Information Technology Co.,Ltd. 桥梁是交通系统中的最重要环节之一，桥梁垮塌事故严重威胁人民生桥梁是交通系统中的最重要环节之一，桥梁垮塌事故严重威胁人民生桥梁是交通系统中的最重要环节之一，桥梁垮塌事故严重威胁人民生桥梁是交通系统中的最重要环节之一，桥梁垮塌事故严重威胁人民生 命财产安全，对桥梁进行持续和精确的形变监测，是评估桥梁健康状况命财产安全，对桥梁进行持续和精确的形变监测，是评估桥梁健康状况命财产安全，对桥梁进行持续和精确的形变监测，是评估桥梁健康状况命财产安全，对桥梁进行持续和精确的形变监测，是评估桥梁健康状况 和预防桥梁事故的有效手段和预防桥梁事故的有效手段和预防桥梁事故的有效手段和预防桥梁事故的有效手段和预防桥梁事故的有效手段和预防桥梁事故的有效手段和预防桥梁事故的有效手段和预防桥梁事故的有效手段 应用背景应用背景 RaKr 湖南镭氪信息科技有限公司 Hunan R aKr Information Technology Co.,Ltd.   位移计位移计位移计位移计/ / / /张力计张力计张力计张力计/ / / /扭力计扭力计扭力计扭力计 现有主要解决方案：现有主要解决方案：   位移计位移计位移计位移计/ / / /张力计张力计张力计张力计/ / / /扭力计扭力计扭力计扭力计 利用桥梁局部或组成部分之间位移产生的力学特征进行测量利用桥梁局部或组成部分之间位移产生的力学特征进行测量利用桥梁局部或组成部分之间位移产生的力学特征进行测量利用桥梁局部或组成部分之间位移产生的力学特征进行测量   差分差分差分差分GPS/GPS/GPS/GPS/北斗技术北斗技术北斗技术北斗技术  差分差分差分差分GPS/GPS/GPS/GPS/北斗技术北斗技术北斗技术北斗技术 利用利用RTK GPS/RTK GPS/北斗移动站进行长时间观测平均，获得毫米级测量精度北斗移动站进行长时间观测平均，获得毫米级测量精度利用利用RTK GPS/RTK GPS/北斗移动站进行长时间观测平均，获得毫米级测量精度北斗移动站进行长时间观测平均，获得毫米级测量精度 激光全站仪激光全站仪激光全站仪激光全站仪  激光全站仪激光全站仪激光全站仪激光全站仪 利用干涉激光测量技术，测量反射棱镜的微小移动利用干涉激光测量技术，测量反射棱镜的微小移动利用干涉激光测量技术，测量反射棱镜的微小移动利用干涉激光测量技术，测量反射棱镜的微小移动 高清摄像机高清摄像机高清摄像机高清摄像机  高清摄像机高清摄像机高清摄像机高清摄像机 利用高清摄像机和长焦镜头获得像素级的形变位移精度利用高清摄像机和长焦镜头获得像素级的形变位移精度利用高清摄像机和长焦镜头获得像素级的形变位移精度利用高清摄像机和长焦镜头获得像素级的形变位移精度 光纤应变仪光纤应变仪光纤应变仪光纤应变仪  光纤应变仪光纤应变仪光纤应变仪光纤应变仪 利用布拉格波长发射的原理监测光纤的变形利用布拉格波长发射的原理监测光纤的变形利用布拉格波长发射的原理监测光纤的变形利用布拉格波长发射的原理监测光纤的变形 应用背景应用背景 RaKr 湖南镭氪信息科技有限公司 Hunan R aKr Information Technology Co.,Ltd. 现有主要解决方案的缺点：现有主要解决方案的缺点：   需要需要在桥梁上部署位移计、移动站、应变仪或测量在桥梁上部署位移计、移动站、应变仪或测量需要需要在桥梁上部署位移计、移动站、应变仪或测量在桥梁上部署位移计、移动站、应变仪或测量 靶标靶标施工复杂施工复杂、、周期长周期长影响正常交通影响正常交通靶标靶标施工复杂施工复杂、、周期长周期长影响正常交通影响正常交通靶标靶标，，施工复杂施工复杂、、周期长周期长，，影响正常交通影响正常交通靶标靶标，，施工复杂施工复杂、、周期长周期长，，影响正常交通影响正常交通   位移计和差分位移计和差分位移计和差分位移计和差分GPSGPSGPSGPS移动站安装于桥梁移动站安装于桥梁上上，，容易被盗容易被盗移动站安装于桥梁移动站安装于桥梁上上，，容易被盗容易被盗位移计和差分位移计和差分位移计和差分位移计和差分移动站安装于桥梁移动站安装于桥梁，，容易被盗容易被盗移动站安装于桥梁移动站安装于桥梁，，容易被盗容易被盗 或损坏，且需配备无线通信设备，使用成本很高或损坏，且需配备无线通信设备，使用成本很高或损坏，且需配备无线通信设备，使用成本很高或损坏，且需配备无线通信设备，使用成本很高   激光全站仪和高清摄像机方案受雨、雪、雾等环境激光全站仪和高清摄像机方案受雨、雪、雾等环境激光全站仪和高清摄像机方案受雨、雪、雾等环境激光全站仪和高清摄像机方案受雨、雪、雾等环境 因素和白天因素和白天、、黑夜等光照条件影响极黑夜等光照条件影响极因素和白天因素和白天、、黑夜等光照条件影响极黑夜等光照条件影响极大大大大因素和白天因素和白天黑夜等光照条件影响极黑夜等光照条件影响极因素和白天因素和白天黑夜等光照条件影响极黑夜等光照条件影响极大大大大 应用背景应用背景 RaKr 湖南镭氪信息科技有限公司 Hunan R aKr Information Technology Co.,Ltd. 基于雷达遥感和差分干涉测量的的解决方案基于雷达遥感和差分干涉测量的的解决方案   在数百米之外远程遥测，无需在桥面和桥底施工，在数百米之外远程遥测，无需在桥面和桥底施工，在数百米之外远程遥测，无需在桥面和桥底施工，在数百米之外远程遥测，无需在桥面和桥底施工， 部署快速部署快速综合成本低综合成本低无人员和设备安全风险无人员和设备安全风险部署快速部署快速综合成本低综合成本低无人员和设备安全风险无人员和设备安全风险部署快速部署快速，，综合成本低综合成本低，，无人员和设备安全风险无人员和设备安全风险部署快速部署快速，，综合成本低综合成本低，，无人员和设备安全风险无人员和设备安全风险   不受雨、雪、雾灯环境因素和光照条件影响，可不受雨、雪、雾灯环境因素和光照条件影响，可不受雨、雪、雾灯环境因素和光照条件影响，可不受雨、雪、雾灯环境因素和光照条件影响，可 全天时、全天候持续工作，效率极高全天时、全天候持续工作，效率极高全天时、全天候持续工作，效率极高全天时、全天候持续工作，效率极高   一次扫描可以对广阔的探测面进行测量一次扫描可以对广阔的探测面进行测量，数据，数据更更一次扫描可以对广阔的探测面进行测量一次扫描可以对广阔的探测面进行测量，数据，数据更更 为全面为全面准确准确为全面为全面准确准确 RaKr 湖南镭氪信息科技有限公司 Hunan R aKr Information Technology Co.,Ltd.应用背景应用背景   差分相位测量技术差分相位测量技术差分相位测量技术差分相位测量技术 桥梁形变监视雷达的原理桥梁形变监视雷达的原理   差分相位测量技术差分相位测量技术差分相位测量技术差分相位测量技术 利用相参的回波数据提取相位变化，从而获得亚毫米级的位移精度利用相参的回波数据提取相位变化，从而获得亚毫米级的位移精度利用相参的回波数据提取相位变化，从而获得亚毫米级的位移精度利用相参的回波数据提取相位变化，从而获得亚毫米级的位移精度 λ λ为波长，为波长，λ λ为波长，为波长，φ φ1 1为第一次相位，为第一次相位，为第一次相位，为第一次相位， φ φ2 2为第二次相位，为第二次相位，为第二次相位，为第二次相位，d d为解算后的位移量为解算后的位移量为解算后的位移量为解算后的位移量 RaKr 湖南镭氪信息科技有限公司 Hunan R aKr Information Technology Co.,Ltd.应用背景应用背景 桥梁形变监视雷达的原理桥梁形变监视雷达的原理   高分辨目标提取技术高分辨目标提取技术高分辨目标提取技术高分辨目标提取技术  高分辨目标提取技术高分辨目标提取技术高分辨目标提取技术高分辨目标提取技术 利用宽带雷达信号和脉冲压缩技术获取高分辨一维雷达图像，分析利用宽带雷达信号和脉冲压缩技术获取高分辨一维雷达图像，分析利用宽带雷达信号和脉冲压缩技术获取高分辨一维雷达图像，分析利用宽带雷达信号和脉冲压缩技术获取高分辨一维雷达图像，分析 和提取感兴趣测试点和提取感兴趣测试点和提取感兴趣测试点和提取感兴趣测试点和提取感兴趣测试点和提取感兴趣测试点。

和提取感兴趣测试点和提取感兴趣测试点 信号频谱信号频谱宽带雷达信号宽带雷达信号脉冲压缩后窄峰脉冲压缩后窄峰信号频谱信号频谱宽带雷达信号宽带雷达信号脉冲压缩后窄峰脉冲压缩后窄峰 RaKr 湖南镭氪信息科技有限公司 Hunan R aKr Information Technology Co.,Ltd.应用背景应用背景 桥梁形变监视雷达的原理桥梁形变监视雷达的原理   桥梁形变反演桥梁形变反演桥梁形变反演桥梁形变反演  桥梁形变反演桥梁形变反演桥梁形变反演桥梁形变反演 直接测量直接测量得到的位移变化量是在距离向得到的位移变化量是在距离向( (雷达向雷达向) )的变化量的变化量；；直接测量直接测量得到的位移变化量是在距离向得到的位移变化量是在距离向( (。