射和接收系統有序進行；AD采集和數據處理模塊完成雷達回波信號的數據采集和處理；數據傳輸模塊完成雷達主機與顯控終端的數據通信。
[0034]雷達主機為整個系統控制和處理核心，它根據顯控終端下傳的控制參數控制整個系統處理流程，為避免發射信號之間的產生干擾，信號發射系統采用分時工作方式，雷達主機產生時序控制信號控制各信號發射系統的啟動和關閉，各信號發射系統依次交替工作；信號接收系統可以同時多個一起工作，完成不同測線的數據采集，雷達主機需要對各接收系統傳輸的信號進行數據采集，并將數據整合后傳輸到顯控終端。
[0035]為避免各發射天線之間相互干擾，雷達系統采用分時工作方式，雷達主機發射基準時序控制信號，控制各發射天線和接收天線工作，各天線系統分時工作過程如圖4所示。紫色脈沖表不一幀工作周期時序，藍色脈沖表不一個脈沖周期時序。一幀周期內各發射天線依次工作，完成11測線探測。每幀工作周期起始，發射天線1和接收天線1開始工作，其后每個脈沖周期發射天線2?6依次工作，相對應的接收天線同時啟動，依次完成不同測線的探測。
[0036](三)顯示終端
[0037]顯示終端是計算機，顯控終端為整個系統的顯示控制操作平臺，實時顯示雷達主機傳輸到顯控終端的數據，用戶通過顯控界面對整個系統進行控制，并由顯示結果分析當前探測情況，及時對探測結果進行反饋和處理。
[0038]顯示終端負責接收雷達主機上傳的數據并進行存儲和處理，實時顯示三維成像結果，數據處理流程如圖5所示。數據處理包括三個層次，一是對單道數據處理，主要進行數據預處理，包括帶通濾波、背景消除、小波去噪、脈沖壓縮；二是對二維剖面進行處理，主要進行合成孔徑處理和目標檢測；三是對三維剖面進行處理，完成地下目標的空間擬合，三維顯示。為達到實時處理和顯示目的，顯控終端采用多線程并行處理方式，共包含六個線程，具體為:數據接收為線程1，數據存儲為線程2，數據預處理為線程3，合成孔徑成像和目標檢測為線程4，目標擬合為線程5，實時三維顯示為線程6。
[0039]多線程并行數據處理流程如圖6所示，線程1不斷循環執行接收數據，每接收完一幀數據，即11條測線的數據，同時開啟線程2和3，分別對數據進行存儲和預處理。數據存儲結束后掛起線程2，等待線程1接收完下一幀數據后重新開啟線程2。線程3對接收的數據進行預處理，預處理結束后開啟線程4，并掛起線程3，等待線程1接收完下一幀數據后重新開啟線程3。線程4對線程3處理的數據進行合成孔徑和目標檢測處理，處理結束后開啟線程5，并掛起線程4，等待線程3重啟線程4。線程5對線程4處理結果進行目標擬合獲得目標三維成像結果，處理結束后開啟線程6，并掛起線程5，等待線程4重啟線程5。線程6顯示三維成像結果，處理結束后起線程6，等待線程5重啟線程6對三維成像結果進行刷新。各線程保證在一個幀周期內完成本線程任務，保持數據處理流水并行進行，達到三維實時處理和顯示目的。
[0040](四)GIS可視化平臺
[0041]為將探測結果準確反映到實際地理位置上，或者查看某一地理位置之前探測過的雷達圖像，需要對雷達系統進行精確定位，并將雷達采集數據和采集過程中的GPS位置數據集成在GIS可視化平臺上。為此系統采用高精度GPS定位系統和GIS可視化平臺，GIS平臺下雷達數據定位過程如圖7所示。雷達采集數據與實時GPS位置融合，共同集成在GIS可視化平臺上，點擊GIS上某一位置即可看到該位置的雷達圖像；反之，點擊某一處雷達圖像也能定位到GIS平臺上。實現探測結果的智能管理，方便對探測結果進行標記和評價。
[0042]通過采用本實用新型公開的上述技術方案，得到了如下有益的效果:本實用新型所述雷達系統，采用6對收發天線陣列，能夠同時完成11通道數據采集，數據采集單元對采集到的數據直接處理并進行三維成像顯示，能夠實時完成混凝土檢測，及時發現內部問題。其中，陣列天線對可根據需要縮減或擴充，實現5-41通道測線探測。同時，采用高精度GPS實現雷達采集設備的精確定位，獲得當前采集數據的精確位置，為后續數據回訪精確定位，并將雷達數據和GPS數據集成在GIS平臺上，實現探測結果的智能管理。為獲得高精度成像效果，系統采用先進合成孔徑算法，并對成像結果進行檢測，對大塊目標如鋼筋、波紋管等進行實物擬合，反應混凝土內部結構。該系統為混凝土探測提供實時三維成像結果，直觀反應混凝土內部信息，探測結果更加直觀可信，且同時掃描11條測線，實現一個作業面掃描，極大提升探測效率。
[0043]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種CGPR-3DM多通道實時三維成像混凝土檢測雷達系統，其特征在于，該系統包括:顯示終端、雷達主機和天線收發裝置；所述顯示終端與所述雷達主機之間，所述雷達主機與所述天線收發裝置之間均雙向通信連接； 所述天線收發裝置包括η對發射接收天線，每對發射接收天線包括一個發射天線和一個接收天線，所述天線收發裝置還包括與發射天線一一對應連接的發射機和與接收天線--對應連接的接收機，所述η大于等于1。2.根據權利要求1所述系統，其特征在于，所述天線收發裝置包括6對發射接收天線，每對發射接收天線包括一個發射天線和一個接收天線。3.根據權利要求1所述系統，其特征在于，所述天線收發裝置中發射接收天線的極化方向與探測方向垂直、發射天線和接收天線的水平交錯排列且所述發射天線設置在探測方向的前端，具體排列方式為: 所有發射天線處于相同水平線Α，且兩個相鄰發射天線之間的距離為10cm ;所有接收天線處于相同水平線B，兩個相鄰接收天線之間的距離為10cm ;水平線A與水平線B之間的距離為5cm，相鄰兩個發射天線和其之間的接收天線形成倒“品”字型排列。4.根據權利要求1所述系統，其特征在于，所述雷達主機包括多路時基控制模塊、AD采集和數據處理模塊和數據傳輸模塊，所述多路時基控制模塊和所述數據傳輸模塊分別與所述AD采集和數據處理模塊雙向通信連接。5.根據權利要求4所述系統，其特征在于，所述多路時基控制模塊與天線收發裝置通信連接。6.根據權利要求4所述系統，其特征在于，所述數據傳輸模塊與所述顯示終端通信連接。7.根據權利要求4所述系統，其特征在于，雷達主機中還包括與所述多路時基控制模塊、所述AD采集和數據處理模塊和所述數據傳輸模塊供電連接的電源。8.根據權利要求1所述系統，其特征在于，所述顯示終端是計算機。9.根據權利要求1所述系統，其特征在于，所述雷達主機還與GIS可視化平臺數據通信連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種CGPR-3DM多通道實時三維成像混凝土檢測雷達系統，涉及雷達探測領域。該系統包括：顯示終端、雷達主機和天線收發裝置；所述顯示終端與所述雷達主機之間，所述雷達主機與所述天線收發裝置之間均雙向通信連接；所述天線收發裝置包括n對發射接收天線，每對發射接收天線包括一個發射天線和一個接收天線，所述天線收發裝置還包括與發射天線一一對應連接的發射機和與接收天線一一對應連接的接收機，所述n大于等于1。本實用新型實現了實時形成并顯示三維成像和實現了一個作業面掃描，極大提升探測效率。
【IPC分類】G01S13/90
【公開號】CN205003283
【申請號】CN201520729233
【發明人】崔海濤, 李民, 白旭
【申請人】大連中睿科技發展有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年9月18日