路堑边坡毫米波形变监测雷达系统

形变监测雷达方案依赖准确的壁面几何，而地图定位常常不够准。路名标注点与真实陡崖之间，可能相差十几米到几百米。曾有定位点落在平缓台地上，与照片里的陡崖明显不符。所以星地遥感做 EchoSAR 初步方案时，会先下载公开高程和路网数据。再把照片中的壁面、路缘和对侧地形与高程数据匹配。匹配结果用来估算壁高、站距和视线角度。这些估算值在方案中注明为示意，等踏勘实测后替换。这一步能提前发现站位不利的点位，减少现场返工。站位一旦改动，覆盖、台数和投入都要重新核算，所以这一步宁早勿晚。 雷达位移成果可通过数据接口接入客户已有的监测平台。路堑边坡毫米波形变监测雷达系统

EchoSAR 整机功耗低至 6 W，可以使用太阳能或风能供电，配合蓄电池，在没有市电的野外也能长期工作。防护等级 IP65，可以抵御雨水和粉尘，工作温度范围为零下 40 摄氏度至 65 摄氏度，从高寒山区到炎热地区都能适用。对于偏远的边坡、库岸和山区桥梁，低功耗与野外供电能力，使监测不再受到供电条件的限制。毫米波雷达不依赖可见光，在夜晚、雨雾、烟尘等低能见度条件下，仍然能够获得有效数据。光学相机在这些条件下成像质量会明显下降，而毫米波的穿透能力更强。因此对于需要全天候连续监测的场景，比如多雨多雾的山区边坡、江河上的桥梁，雷达是更稳妥的选择，可以与视觉手段互补使用。 低功耗雷达形变监测系统代理S300 采用波导缝隙天线，距离分辨率优于 15 cm，角度分辨率为 1°。

对于新建工程，雷达可以在施工阶段就开始监测。开挖边坡、基坑周边、临近结构物的位移，在施工过程中变化较快，雷达的连续监测能够及时反映位移的变化趋势，帮助施工和管理单位掌握施工对周围环境的影响。竣工后设备可以继续留在原位，转入运营期的长期监测，数据前后衔接，不需要重新建立基准。对于已经运营的设施，雷达的优势是非接触、安装快。老旧边坡、年久桥梁和运营中的道路，不适合大规模改造，也不便长时间封闭。雷达在远处设站，不触碰被测物体，安装周期较短，不影响通行。管理单位可以先在风险较高的位置试点，观察数据，再决定是否推广。

采购形变监测雷达时，建议关注几个方面：型号与监测对象是否匹配；指标是否带有距离等条件；设备的防护、供电和通信是否满足现场；平台和数据接口是否满足管理需要；安装、调试、培训和售后如何安排。星地遥感的 EchoSAR 在这些方面都给出明确的说明，方便客户做选型比较。客户在比较不同雷达产品时，可以问几个问题：指标是在多远距离下得到的；测的是径向位移还是真实位移；抗雨雾和杂波的措施是什么；是否有参考点校正；数据能否回溯；设备的供电和功耗。这些问题的答案，比单一的精度数字更能反映设备的实际性能。星地遥感乐于就这些问题与客户做技术交流。 EchoSAR 防护等级 IP65，工作温度范围为零下 40 摄氏度至 65 摄氏度。

路面沉降监测需要解决几个现实问题：车辆驶过会遮挡雷达视线，可以选择车流量少的时段观测，同时采集现场照片判别车辆干扰；路面的垃圾异物、积水会干扰回波，用图像识别辅助判断；预警要及时，可外接声光报警装置；预警要准确，需要研究雷达与视觉融合的算法，快速识别塌陷。由于雷达测得的是视线方向的位移，而路面沉降是垂直方向，需要做投影转换，把视线向位移换算为沉降方向的变形。实际位移等于测量值除以视线与沉降方向夹角的余弦。因此雷达的安装高度、俯角和路面的相对位置，直接影响换算后数据的意义，设计时要把这个几何关系计算清楚。 细长的灯杆和电线杆杆顶，不适合架设形变监测雷达。路堑边坡毫米波形变监测雷达系统

可以安装靶标的位置，视觉位移监测精度更高，二者可以互相检核。路堑边坡毫米波形变监测雷达系统

高陡边坡是毫米波雷达的典型应用对象。公路旁的直立岩壁，人上不去，传感器和靶标都装不上；相机看得清壁面，却读不出毫米级的位移。改用毫米波雷达隔路设站，不需要接近岩壁，也不需要在壁面上安装任何东西，就能对整面岩壁做连续的位移监测，把原来无法监测的位置纳入了监测范围。在高陡岩壁监测方案中，雷达站距壁面约 50 m，一次扫过 78 m 的横断面，每个分辨单元约 0.9 m，都是一个测点。参考角反射器落在稳定岩体上，用来扣除设站自身的位移。壁面几何不同，站位和台数也不同。这些数值是典型工况的示意，实际项目要按壁面的高度、宽度和现场条件重新设计。 路堑边坡毫米波形变监测雷达系统