В обширных морских акваториях угрозы безопасности, такие как контрабанда, незаконные вторжения и рыбные споры, становятся все более распространенными. Традиционные радарные системы с трудом адаптируются к сложной и постоянно меняющейся морской среде. Фазовый радар безопасности прибрежных акваторий, как передовая система электронного сканирования и обнаружения, становится “электронной нервной сетью”, охраняющей морскую безопасность. Благодаря согласованной работе сотен миниатюрных антенных элементов он обеспечивает высокоточное, круглосуточное обнаружение, слежение и идентификацию надводных целей, оказывая мощную поддержку безопасности прибрежных акваторий.
1. Что такое фазовый радар безопасности прибрежных акваторий?
Фазовый радар, также известный как радар с электронно-сканируемым антенным решетчатым устройством, использует множество независимых антенных элементов, формируя направленные лучи путем управления фазой каждого элемента. Это позволяет осуществлять высокоскоростное сканирование и слежение за множеством целей без механического вращения. Эта технология особенно подходит для сложных и динамичных сценариев мониторинга прибрежных акваторий.
После подачи консолью команды на обнаружение радарная система завершает весь цикл обработки сигнала “передача — приём — обработка — вывод”. Каждый этап оптимизирован для уникальной морской среды, эффективно подавляя морской шум и электромагнитные помехи, при этом точно извлекая информацию о цели.
2. Основные этапы настройки и настройка параметров
2.1 Рабочая частотная полоса и калибровка установки
На испытательном полигоне радиолокационно-оптической комплексной системы в Ухане, после установки радара, специалисты Wuhan Lakeda сначала проводят точную калибровку ориентации. Поскольку обнаружение радара наиболее эффективно в направлении нормали, а дальность обнаружения снижается с увеличением угла места, необходимо обеспечить охват ключевых акваторий.
Затем вводятся основные параметры, такие как ориентация радара, дальность обнаружения целей, азимут и широта/долгота, создавая базу данных для последующего мониторинга.
2.2 Настройка пороговых значений и оптимизация противодействия помехам
Настройка подходящих пороговых значений обнаружения имеет решающее значение для обеспечения способности распознавания и минимизации ложных срабатываний. Специалисты Wuhan Lakeda настраивают пороговые значения в зависимости от типа цели, эффективно различая реальные цели от помеховых сигналов и существенно повышая надежность системы.
3. Механизм фиксации информации о динамических целях
Радар безопасности прибрежных акваторий от Wuhan Lakeda использует направленность электронного сканирования, анализ эффекта Допплера и многомерное слежение за данными, чтобы создать комплексную систему расчета параметров цели:
- Положение цели: Точно вычисляет азимут и угол места цели на основе электронного сканирования и управления фазой.
- Скорость движения: Использует доплеровский сдвиг для расчета радиальной скорости, комбинируя его с адаптивной обработкой по времени и пространству для фильтрации помех от морских волн.
- Путь следования: Применяет высокочастотное семплирование и алгоритмы прогнозирования траектории на основе ИИ, интегрируя данные от системы автоматического идентификации судов (AIS) и электрооптических датчиков, чтобы устранить ложные срабатывания и предсказать траекторию на следующие 1–5 минут.
4. Приём эхосигналов и технология противодействия помехам
В морской среде радиолокационные электромагнитные волны легко подвергаются помехам от морских волн, птиц и т. д. Каждая приемная часть этого радара может автономно захватывать эхосигналы, используя алгоритмы ИИ для фильтрации шума, а затем достигая суммирования сигналов в фазе с помощью фазовой калибровки. Эта технология “синтетического усиления многоканальной системы” обеспечивает стабильный вывод высокоточных данных о цели даже в сложных условиях.
5. Радиолокационно-оптическая комплексная система: совместный мониторинг нескольких датчиков
Одна радарная система с трудом обеспечивает круглосуточный визуальный мониторинг. Компания Wuhan Lakeda инновационно интегрировала электрооптические датчики, запустив многомерную систему мониторинга — радиолокационно-оптическую комплексную систему:
- Дневное время: Электрооптические датчики снимают четкие изображения внешнего вида судов и их регистрационных номеров с высоким разрешением.
- Ночь и условия с низкой освещенностью: Технология инфракрасного теплового изображения, не зависящая от света или тумана, позволяет идентифицировать источники тепла двигателей и контуры корпуса судна, обеспечивая круглосуточное визуальное слежение.
6. Интеллектуальная система оповещения по зонам и активная оборона
Для борьбы с незаконными вторжениями и рыбными спорами радиолокационно-оптическая комплексная система от Wuhan Lakeda и система защиты рыбных ресурсов “Лей Дунь” поддерживают настраиваемые зоны оповещения и создают механизм активной обороны:
- Размещение зон: Точно устанавливает границы и уровни оповещения для запретных на рыболовство зон, портовых зон контроля и аквакультурных районов.
- Реальное время сравнения: Система сравнивает данные радара и электрооптических датчиков с заранее установленными зонами в режиме реального времени, чтобы выявить несанкционированные цели.
- Многоуровневые оповещения: При обнаружении вторжения сразу же срабатывают звуковые и световые сигналы, а изображения цели, ее траектория и другая информация отправляются в центр мониторинга, обеспечивая замкнутый цикл управления “обнаружение — оповещение — реакция”.
7. Широкая применимость и технические преимущества
Эта радарная система имеет высокую скорость обновления данных, что позволяет стабильно отслеживать высокоскоростные движущиеся цели (например, “Да Фэй” и гидроскутеры). Диапазон действия составляет от 1,2 км до 8 км, что делает его подходящим для различных применений, включая порты, прибрежные зоны и открытые воды.
Заключение
Фазовый радар безопасности прибрежных акваторий не только создает интеллектуальную, круглосуточную морскую “электронную нервную сеть”, но и играет важную роль в борьбе с контрабандой, пресечении незаконных вторжений и защите рыбных ресурсов. Он обеспечивает высокоточную и надежный уровень безопасности для сохранения морской экосистемы и развития прибрежной экономики.
Дополнительные материалы для чтения
Технология радарных систем - Википедия
Узнайте больше о базовых принципах, историческом развитии и рабочих механизмах различных радарных систем и их применении.Технологии мониторинга морских акваторий - Официальный сайт NOAA
Получите доступ к авторитетным ресурсам Национального управления океанами и атмосферы (NOAA) по технологиям мониторинга океана и побережья, включая применение радарных и сенсорных устройств в океанских наблюдениях.Технология электронно-сканируемых антенных решеток - IEEE Xplore
Получайте последние технические стандарты, научные статьи и примеры применения, связанные с электронно-сканируемыми антенными решетками (включая фазовые радары), через авторитетную академическую базу данных IEEE.
Мы надеемся, что эти ресурсы помогут вам более полно понять соответствующие технологии!