应用案例 | 相干多普勒雷达海洋探测

一、案例背景

海洋是人类重要的资源宝库,提供了丰富的渔业资源、油气资源和可再生能源前我国对海洋的探索取得了显著进展,包括深海载人潜水、深地钻探、大洋钻探船建造等多个领域

       然而,在海洋中,狂风暴雨、巨浪和海啸等极端天气状况随时可能对船舶航行构成巨大威胁。传统的雷达在恶劣天气条件下可能无法正常工作,导致海洋探测工作受阻同时,缺乏实时监测能力的设备可能无法及时发现海洋环境中的异常行为或潜在危险,从而增加了海上作业的风险。


      相干多普勒雷达能够利用多普勒效应,通过测量激光反射回来的光子频率差,计算出被测物体的移动速度、方向和距离等物理参数。这种高精度的光学测量技术对于海洋探测至关重要,尤其是在复杂多变的海洋环境中,能够实现对海浪、风峰等海洋运动形式的高精度测量。


二、相干多普勒海洋探测雷达探测原理

       相干多普勒海洋探测雷达通常由高方向性的天线系统、高功率的电磁波脉冲发射机、高灵敏接收机、高速数据采集及信号处理系统、显示与控制系统等几部分组成。


       在工作过程中,相干多普勒海洋探测雷达首先向目标(如海洋表面)发射一系列电磁波脉冲。这些电磁波脉冲在遇到海洋表面的波浪、流层等目标后会反射回来,被雷达接收器接收。雷达接收器通过比较发射波的频率和反射波的频率,计算出多普勒频移

       这个频移量与目标物的径向速度成正比。根据多普勒频移和目标物的径向速度之间的关系,雷达可以计算出目标物的径向速度。最后,对大量的脉冲回波进行统计处理,以提高数据的准确性和可靠性,得出可靠的分析结果。

      高速采集技术主要应用于信号采集阶段,利用高速ADC(模数转换器)模块FPGA(现场可编程门阵列)等硬件设备,将接收到的模拟反射波信号快速转换为数字信号。

      高精度的采样率和数据传输速率,确保能够捕捉到反射波中的微小变化,从而准确测量多普勒频移和计算目标物的径向速度,它使得雷达系统能够实时、准确地获取海洋表面的动态信息,为海洋环境监测、科学研究和资源开发等领域提供有力的技术支持。



三、迈硕解决方案

1、产品线丰富

迈硕产品线包括10M-10Gsps采样率,通道数2/4/8、采样率12bit/14bit/16bit可选,带宽最高支持8GHz,均保证百分之百合格率

2、多种接口可选

USB3.0、10G光口、PCIe、网口等多种接口可选、满足定制要求

3、支持二次开发,提供上位机软件

可通过板载FPGA进行实时FFT、谱数据累加等算法,也可直接将数据传至上位机处理;基于VB.NET、C#、C/C++开发环境,提供SDK开发包和API调用接口,以及丰富的开发案例库。

4、全方位技术支持和售后服务

提供免费培训资源和技术咨询服务,产品享1年维保,并支持产品试用,确保用户无后顾之忧。

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