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穿墙雷达技术发展现状及趋势

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-06-12  

静电场隔墙生命探人系统

此系统利用人体能够产生静电场以及两个极性相反的静电场之间存在吸引力原理设计而成。这种“探人器”可提高城区作战人员的感知、侦察和生存能力,能探测到120~140米距离内位于墙后的目标。

超低频电磁能隔墙探人系统

此系统利用人体心肌跳动产生的超低频电磁能技术,采用被动工作方式。工作时不发出声音,不仅不会被对方发现。而且还可以穿过金属、墙壁、沙地和深水确定人的准确位置。偏振滤波器可以滤掉到达这种小型手持式装置的其他杂乱信号.使得该装置只对环绕着一个活人的全方位360度发出的非均匀超低频电磁脉冲有反应。能有效区分人和灵长类动物所产生的超低频信号。探测与识别能力很强,可谓独具慧眼。由于具有这种独特功能,该装置还可被用于探测入侵者、恐怖分子及其他暴徒。最新型号的”生命卫士”系统,在无混杂信号的环境下探测距离可达500米。

热像仪式隔墙探人系统

2004年.俄罗斯研制成功了一种亚毫米波热像仪。亚毫米波是指波长为O.35~1毫米的电磁波。虽然仍属于热波,但其性能较为独特,可以穿透普通红外线所不能穿透的墙壁等障碍物。该系统利用照相平板印刷技术将普通的半导体材料砷化镓做成饼状的分层结构。从而使电子只能在每层砷化镓的封闭空间内运动。如此设计可以俘获障碍物后目标所发出的亚毫米波,将其转换成电子信号并迸一步转换成图像。就町以观测到墙壁等障碍物后的员或物体。当隐蔽物体发出的亚毫米波过于微弱时,热像仪还可主动发射电磁波,从而通过物体反射回来的电磁波进行成像探测。试验表明,该热像仪可探测到较厚墙壁后的人员目标。除运用于军事领域以外,该系统还可应用于医疗、安检以及建筑等领域。借助热像仪的帮助,医生不用直接接触病人身体就可得知病人何处体温高、何处引发炎症;保安可用其检测到恐怖分子掩藏在衣服或行李下面的武器和爆炸物;建筑工程师可用热像仪监测混凝土建筑中钢结构的情况,等等。

国外研究动态

对穿墙雷达的研究是从二十世纪九十年代才兴起的,经过二十多年的发展已经逐步形成了以射频技术(RF)、超声波(Acoustic)技术、X射线技术、红外线技术等技术为主要手段的穿墙探测方法,基于各种技术的样机有的已经开发出来,有的已经进入实用阶段。

目前,国外国外非常重视穿墙雷达技术的研究,其中以美国、加拿大、俄罗斯、以色列等为典型代表。他们已经在穿墙技术取得突破性进展,各种样机、实验系统以及普及了的非常成熟的系统已经出现了。下面列出集中典型代表:

美国“手电筒式雷达”

美国佐治亚技术研究所利用雷达生命特征信号监测技术,研制出的“手电筒式雷达”(因其外形类似手电筒而得名),可探测由于心跳或呼吸产生的人胸部的微小运动(只要隐藏者胸部有几毫米的运动就能被探测到),并具有自动识别人体功能。“手电筒式雷达”系统可探测到位于水泥墙、木墙、钢门以及树丛后的人员,探测距离30—50米,穿透2~3米实体砖墙后可探测10米以内的人员目标。该装置目前只能固定使用。

美国的“隔墙探人器”

美国为其特种兵生产的隔墙探人器。该系统重O.45千克。用9伏电池供电,可用34天.在风速小于9米/秒条件下均能正常可靠使用。它主要由一个模块化的天线阵列构成,其中包括角反射器、引向器和放大器。使用时,只需手持该装备指向可疑方向,并对四周扫描,当扫描到人体信号时,“探人器”的静电场与人体静电场产生引力,将“探人器”天线拉向静电场最强的方向。这个方向就是敌人隐藏的方向。试验表明,该系统的探测距离与遮蔽物性质和操作手的变动有关。试验显示当被探测人员在遮蔽物如墙壁后面时,探测距离仅比无遮蔽物时降低10%~20%。由于每人产生的静电场不同,其探测效果也会略有差别。“探人器”还可以根据需要定制,用于探测其他有生命和无生命的目标。

美国的Xaver800

美国CAMERO公司开发的Xaver800是一款利用雷达3D成像技术的穿墙探测雷达,其能够对人物、犬类等进行高分辨率实时3D成像,最终给出目标个数,方位,更能对房间的形状(包括地板、天花板、桌子等固态静止物体)进行3D成像,更能看出来目标正在做什么事情。比如,能够清晰的看到一位人质坐在椅子上,其中一个恐怖分子,正用枪指着他的头。Xaver800仅重15kg,47×47×15cm大小,一个成年人就能非常轻易的搬走,并且前面的天线部分和后面处理显示部分可以直接连起来,也可以通过最长不超过30m的电缆来连接方便远程操控。工作时可以放置在离墙最远8m距离的任何位置上,当然离墙稍远效果更好。其早期产品与2007年进行入市场,现在已经在多个国家的军队、执法机构装备。

英国的穿墙雷达

而英国剑桥大学在2003年就已经推出其第一款穿墙雷达,该雷达的带宽为20GHz,能够在穿透40cm厚的墙体后探测达15m远的距离,在2005年,剑桥大学又推出一款名为Prism200的穿墙雷达,该雷达已经具备三维成像能力,是当今主流穿墙雷达产品的代表之一。

 
关键词: 穿墙雷达

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