基于高炉料线的RCS测量及SAR成像验证

王晨露^1,2，陈先中^1,2，侯庆文^1,2，王正鹏³

1. 北京科技大学自动化学院2. 北京科技大学工业过程知识自动化教育部重点实验室3. 北京航空航天大学电子信息工程学院

摘 要：围绕高炉雷达料面监测系统成像需求,针对高炉雷达测量目标的雷达横截面积（radar cross section,RCS）展开应用研究,首次实现了微波暗室中高炉料线RCS的高精度自动化测量,为高炉雷达目标特性的深入研究奠定了硬件基础.基于比较法测得10 GHz处的焦炭、烧结矿颗粒的RCS典型值分布以及高炉料线散射方向性图,测量动态范围为-10¹5 dB.通过RCS测量和成像诊断等方法对工业现场布焦、布矿的雷达回波信号强度差别大等问题进行了探索和分析.模拟工业现场的焦炭、烧结矿等平台加漏斗的料线形状,对散装物料进行了等比例缩小的实际摆放,对典型料线缩比模型进行了合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）成像验证,并深入分析了成像缺失和成像误差原因,得知漏斗部分在低频情况下成像效果不理想,需要提高测试频段;利用标准球模拟料线分析成像误差,方位向和距离向绝对误差在1.2%和5.8%以内,暗室内方位向测量误差不超过±0.01 m.

关键词：高炉;雷达;料线;RCS测量;SAR成像;