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新型微波探测仪能快速准确地获取目标物体的信息

作者:标准集团 添加时间:2021-07-27 17:16
  雷达探测器使用的无线电属于微波,其波长范围从1毫米到1米之间,相对于可见光、红外线和紫外线来说,微波的穿透力更强、热惯性小、信息容量大等特点,因此广泛应用于跟踪监测、自动化控制以及卫星通讯系统。
  在通过波的传播创建图像上,微波要比可见光有优势得多。举个简单的例子,我们用眼睛无法透过墙壁看到里面的东西,因为我们人眼对波长很敏感,进入人眼引发视觉的只是可见光波段,而可见光穿透墙壁的能力非常弱。而随着电磁波波长的增加,这种穿透能力也随之提高,这也是为什么路由器信号可以透过墙壁到达家中任何地方的原因。
  在常规的利用火灾微波探测仪进行搜救时,往往采用的是一个发射器和多个接收器匹配模式,这种模式虽然对目标物体所处的位置和距离测量方面精度较高,但是有一个缺陷就是“成像”速度较慢,为了获得目标图像,雷达系统必须通过“传感照明模式”进行全面扫描才可以,所以就减慢了目标的成像过程。
  为了克服这一问题,美国国家标准与技术研究院的研究人员,开发了一种新型的雷达扫描系统,与传统雷达扫描系统不同的是,这个全新的扫描系统拥有多个发射器和一个接收器,能够快速地创造实时图像和视频,即使目标物体隐藏在墙后、处在火海深处或者是处在超高速移动模式下,都能准确、快速地获取目标物体的基本信息。
  相较于传统的雷达扫描探测系统,研究团队所开发的这个新型系统,有几个方面的突破,一是使用了超快速和超灵敏的发射和接收设备;第二是能够根据反馈信息快速创建目标图像;第三是应用高效的3D渲染软件,形成更为逼真、还原度高的图像,并且与微波特性进行匹配。
  目前,研究团队开发出的多个微波发射源和一个接收器,将上述创新概念成功实现,并且通过GPS来进行整合优化以及性能提升。根据测试的结果,一个这样的系统,可以高效地对面积达到平均水平以上的房屋进行“立体式”扫描,在其中能够精准、快速地扫描到仅有1毫米的物体,而且扫描的时间仅需要1毫秒。
  随着探测系统的进一步测试完善,相信不久的将来,可以让消防人员在充满浓烈烟雾的火灾现场,更容易地搜索到被困的人们。另外,该系统还可以有效地跟踪高超音速物体(五倍以上音速)的移动轨迹,这无论是对于军事探测,还是监测地球上空太空垃圾、太空碎片等运动情况,都是一个好消息。