無(wú)人機(jī)（UAV）的使用越來(lái)越廣泛，它們可以在人類(lèi)無(wú)法或不便進(jìn)行的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)，比如在惡劣的天氣條件下、在危險(xiǎn)的地方，或者進(jìn)行繁瑣和枯燥的工作。它們攜帶的各種設(shè)備，如相機(jī)、雷達(dá)傳感器、通信設(shè)備等，可以用于地球觀(guān)測(cè)、偵察、監(jiān)控和監(jiān)視任務(wù)。這大大擴(kuò)展了我們的觀(guān)察和操作范圍，同時(shí)也降低了人力和物力的消耗。

雷達(dá)傳感器在無(wú)人機(jī)上的應(yīng)用至關(guān)重要，它們能在各種天氣條件下工作，并不受時(shí)間的影響。這就使得無(wú)人機(jī)可以在雨、雪、霧等惡劣天氣條件，或者在夜晚進(jìn)行任務(wù)。

對(duì)于小型無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，由于其體積小，重量輕，所以在設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)傳感器有效載荷時(shí)，必須要把重量和體積的限制考慮在內(nèi)。同時(shí)，小型無(wú)人機(jī)還具有易于運(yùn)輸和低維護(hù)成本的優(yōu)點(diǎn)，使它們?cè)诟鞣N任務(wù)中得到廣泛應(yīng)用。因此，無(wú)論是大型還是小型的無(wú)人機(jī)，其傳感器設(shè)計(jì)都需要兼顧到功能性和便攜性，以滿(mǎn)足不同的應(yīng)用需求。

Airborne Radar for Three dimensional Imaging and Nadir Observation 這是一種專(zhuān)為小型無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)的輕量級(jí)3D成像雷達(dá)系統(tǒng)，這種新型雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)合了多輸入多輸出(MIMO)，數(shù)字波束形成以及合成孔徑雷達(dá)技術(shù)。

陣列由N=44個(gè)發(fā)射元件和M=32個(gè)接收元件組成，形成具有1408個(gè)虛擬線(xiàn)性天線(xiàn)陣，從而實(shí)現(xiàn)了高分辨率的成像能力。合成孔徑則由飛機(jī)的移動(dòng)形成，采用合成孔徑雷達(dá)的原理，實(shí)現(xiàn)高的縱向分辨率。這種虛擬線(xiàn)性天線(xiàn)陣列的最優(yōu)陣元布局是由M個(gè)接收元件嵌套在兩側(cè)各N /2個(gè)發(fā)射元件之間。形成的MN的虛擬線(xiàn)陣。

該系統(tǒng)采用了相干FMCW雷達(dá)技術(shù)，有效降低了峰值功率需求、尺寸和重量，同時(shí)保證了良好的距離分辨率。ARTINO雷達(dá)系統(tǒng)的高頻前端設(shè)計(jì)為Ka波段，這使得雷達(dá)天線(xiàn)可以做得更小，非常適合安裝在小型無(wú)人機(jī)的機(jī)翼上。

系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)由中央數(shù)字和存儲(chǔ)單元（DSU）負(fù)責(zé)，包括掃描時(shí)間、帶寬設(shè)置，以及選擇活動(dòng)的發(fā)射天線(xiàn)和觸發(fā)信號(hào)等。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，ARTINO雷達(dá)系統(tǒng)的性能非常優(yōu)秀，不僅可以進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)，還可以進(jìn)行目標(biāo)跟蹤和識(shí)別等任務(wù)，完全滿(mǎn)足了無(wú)人機(jī)在各種環(huán)境下的應(yīng)用需求。

編輯：黃飛

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