周界入侵探测雷达

作者：佚名 日期：2011-6-7 14:56:36

目标识别、目标跟踪

适用于：机场、监狱、电厂、炼化厂、天然气场站等

概述

本文介绍了如何利用微波相控阵雷达实现周界入侵自动检测。微波相控阵雷达能够连续不断的测量、跟踪靠近周界的目标，当目标穿越防区时，给出报警提示。由于采用了微波测距、测角技术，误报率极低，也不会受到天气（雨雪、雾、灰尘、烟雾、阳光）影响，所以无论是围墙式周界，还是大区域的监控，微波相控阵雷达技术都是周界防入侵技术的最佳选择。

周界防入侵技术主要通过电子手段来保护围墙以内的财产安全或规范人员行为。一般来说，主要有两种行为需要探测： 1.可疑人员从墙外翻越到围墙里面，那么，防入侵传感器就应该检测到该行为，并发出报警，对于该种需求，一般采用围墙上安装围界探测器的方法来检测是否有人攀爬/翻越围墙；

2.可疑人员进入/穿越某区域，这种情况主要应用于无围墙（虚拟围墙/拌线）或冲向围墙的情景，对于无围墙的应用中，用户需要通过传感器创建虚拟的围界或禁区，一旦有人穿越，则发出报警；对于冲向围墙的应用，如监狱，一旦有人靠近围墙内侧预设缓冲区的动作，则发出报警。

在某些特殊场所中，如机场，可能还希望同时监视到围墙外的某些区域，以便在入侵者翻越围界前，获得足够的预警时间，考虑到围界传感器的漏报，预警区的设立也是有必要的。

另外，用户一般利用球机或专门的防区摄像机进行目标辨别，但是普通的围界探测器只能提供目标翻越的防区号（100米），无法精确定位。如果入侵者翻越围墙后立刻匍匐隐藏起来，那么值班人员及有可能把这个报警当成误报而忽略，所以，如果入侵者翻越围墙后，探测器需要持续跟踪入侵者的运动轨迹，以防止入侵者通过伪装、匍匐等方式欺骗过值班人员。

当前市场上，像红外对射、激光对射、脉冲围栏、震动电缆、振动光缆、泄漏电缆都属于围界型传感器，需要安装在围界上，一旦围界不是坚固的墙体，则容易产生误报。有些市场上的多普勒入侵探测器、微波对射则属于立体型，需要安装在围墙侧面，但是如果入侵目标运动速度慢则会导致漏报，因为没有环境背景累积算法，大风又导致误报。智能视频分析是近年来发展最快的一种新型传感器技术，但是受到夜晚、恶劣天气影响，只能定位为辅助传感器，基本上无法独立担当入侵探手段。

所以，开发一种复合型、多功能的防入侵传感器，成为了当前中国周界防范应用的急中之急。而选择正确的技术路线，则决定该传感器的真正室外入侵探测性能和功能。 目标探测：

DRR雷达采用调频连续波（FMCW）技术，收发一体设计，算法上采用了多种识别技术。DRR雷达不仅考虑了增强性的多普勒效应动态背景目标识别技术，同时还融合了环境反射回波强度动态背景来作为辅助识别，实现双鉴能力。当在围墙内侧安装时，微波打到远处的墙角反射回来，雷达可自动、实时跟踪墙角的反射波强度，构建一个识别模型，当没有目标穿越时，反射波强度基本不变；一旦有目标穿越，即便目标的移动速度很慢，多普勒效应不明显，但是从墙角的反射回波立刻发生较大变化，雷达通过组合算法可实时判断出是否有目标存在，发出报警，来实现零漏报、零误报。 目标定位：

DRR雷达定位的原理是：根据电磁波的飞行速度为30万公里，结合反射回波的时间，则可以计算出目标的距离；DRR雷达的天线结构为相控阵结构，为精确设计的一发多收天线设计，根据不同接收天线获得回波的时间，利用三角测量，可以计算出目标的相对角度，从而转换为目标的X/Y坐标。 目标跟踪：

目标融合器可以最多连接9个DRR雷达，对雷达中探测到目标实现稳定跟踪功能，也可以触发第三方球机跟踪目标。 目标融合：

多个DRR雷达探测到目标可以在目标融合器中进行目标融合，实现一个统一的坐标体系，甚至转换成大地坐标体系（GPS坐标）。当多个目标跨越多个雷达防区时，目标融合器会自动识别为同一个目标，所以坐标输出为一个融合后的唯一坐标，不会误报为多个目标。

应用模式：

DRR雷达采用了两种互补的探测技术来实现稳定目标探测，所以用户可以采用其中一种来实现更远的探测距离，或两种组合获得更好的探测效果。 对于预算紧张的用户，可以采用虚拟围墙的模式，那么探测距离将达到240米远（以DRR-100为例）。如果用户预算充裕，而且想获得最高的探测性能，那么两

种组合可以达到100米远。而这些设置仅仅是通过软件操作界面的简单设置即可完成，2种模式也在运行中可以实现动态转换。

产品规范 参数 工作模式1：虚拟围墙 探测距离 工作模式2：雷达 电子扫描扇区 探测距离（人） 盲区 最低运动速度 同时跟踪目标 30度 50米 0.5米 7厘米/秒 32个 20度 100米 100米 240米 DRR-50 DRR-100 设备参数 通信接口 防区级联 定位精度 最小探测时间 发射频率 发射功率 功耗 工作温度 水平波瓣 垂直波瓣 尺寸 重量 DRR-100米天线水平波瓣

CAN总线（可选以太网接口） 9个（单个主控器，2个主控器可级联18个） +/-0.5米 120毫秒 24.00～24.50GHz 20mw <3.5瓦（7～32VDC） -40～+95度 30度 12度 108x97x37毫米 450克 20度 8度 214x156x37毫米 1300克

DRR-100米天线垂直波瓣

DRR-50米天线水平波瓣

DRR-50米天线垂直波瓣