光学技术, 2023, 49 (6): 653, 网络出版: 2023-12-05  

用于FOD探测的毫米波-光电一体化复合天线设计

Design of millimeter wave-optical integrated composite antenna for FOD detection
作者单位
兰州大学 信息科学与工程学院, 甘肃 兰州 730000
摘要
机场跑道异物探测是飞行安全的重要保障措施之一。从发展趋势看, “雷达+光电”的多源复合探测系统是机场跑道异物探测技术的发展方向, 迫切需要高集成度、高协调性的一体化设备。文章针对跑道异物探测场景, 基于光电探测和雷达原理, 通过异形天线设计, 高效分配毫米波探测和光学探测能力、合理规划毫米波天线口面和光学探测镜头布局, 进行光学成像系统和毫米波系统的协同设计和优化, 实现该复合探测系统前端最重要的一体化探测天线。该复合天线在确保最大限度发挥光电和毫米波雷达探测能力的同时, 获得紧凑、合理的一体化结构, 为高集成度、高性能的多源探测系统奠定技术基础。
Abstract
One of the most important safeguards for flight safety is the detection of foreign object debris. In view of the development trend, the multi-source detection system of "radar + photoelectric" is the development direction of foreign body detection on airport runway. It is urgently needed to have a high integration and coordination of integrated equipment. Based on the principles of photoelectric detection and millimeter wave detection, designed through irregular antennas, the detection capability of millimeter wave and optical detection is efficiently allocated, and the configuration of millimeter wave antenna aperture and optical detection lens is reasonably planned, the co-design and optimization of optical imaging system and millimeter wave antenna are completed, and the integrated detection antenna of millimeter wave and photoelectric composite is obtained. This composite antenna ensures the maximum detection capability of optical system and millimeter-wave radar and obtains a compact and reasonable integrated structure, which lays a technical foundation for high integration and high performance multi-source detection system.
参考文献

[1] 汤双霞. 一种毫米波雷达机场跑道异物检测算法[J]. 激光与红外,2022,6(52):820-826.

[2] 何自芬, 陈光晨, 王 森, 等. 融合自注意力特征嵌入的夜间机场跑道异物入侵检测[J]. 光学精密工程,2022,30(13):1591-1603.

[3] 于符婷. 基于车载摄像头的机场跑道FOD检测研究[D]. 上海:东华大学,2022.

[4] 陶思辉. 基于卷积神经网络的机场跑道异物检测算法的研究与应用[D]. 北京:北京工业大学,2021.

[5] 张子恒, 于昊, 祝磊. 基于毫米波雷达的机场跑道异物检测方法研究[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版),2020,43(4):493-498.

[6] 张艳, 孙灿飞, 郑国, 等. 机场跑道异物监测技术的研究与进展[J]. 航空科学技术,2017,28(5):14-18.

[7] 李平伟. 毫米波雷达用于机场跑道FOD检测的现状与展望[J].微波学报,2012,28(6):264-266.

[8] 周利军, 颜 善, 王 瑾, 等. 一种基于多源异构传感器的机场跑道异物融合探测方法: 中国, 114137511A[P]. 2022-03-04.

[9] 李 沙, 李春娟. 机场跑道异物检测系统设计与算法研究[J]. 现代雷达,2021,43(6):80-85.

[10] FAA. AC150/5220-24:Airport foreign object debris detection equipment[R]. 2009:1-13.

[11] 张国栋, 孙世岩, 周德超. 一种光电探测系统最大探测距离的简便计算方法[J]. 舰船与电子工程,2009,29(9):185-187.

[12] 周立伟. 目标探测与识别[M]. 北京:北京理工大学出版社,2008.

[13] 梁红. 基于约翰逊准则的机载光电侦察系统指标验证方法研究[J]. 飞机设计,2013,33(01):74-76.

[14] Richard A P. 天线系统及其在电子战系统中的应用[M]. 北京:国防工业出版社,2014.

[15] 林昌禄. 天线工程手册[M]. 北京:电子工业出版社,2002.

[16] 相明旭. 应用于跑道异物检测的毫米波天线阵列设计[D]. 北京:北京理工大学,2020.

孙茁然, 梅中磊. 用于FOD探测的毫米波-光电一体化复合天线设计[J]. 光学技术, 2023, 49(6): 653. SUN Zhuoran, MEI Zhonglei. Design of millimeter wave-optical integrated composite antenna for FOD detection[J]. Optical Technique, 2023, 49(6): 653.

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