YZF-LB-MT-RC-5/120為X波段線性調頻連續(xù)波體制的多普勒定向多任務雷達。雷達具有高達5Hz的刷新率，120°全視角凝視功能，同時具有高精度的搜索和跟蹤能力，最大可搜索128個目標，同時跟蹤64個目標，可用于邊海防、重點設施、重點區(qū)域的無人機、人、車、船等動目標入侵監(jiān)控。其關鍵參數如表1所示。

表 1 ?YZF-LB-MT-RC-5/120雷達關鍵技術參數

名稱	性能
距離（km）	目標類型	60°	90°	120°
	無人機(RCS=0.01m²)	0.90	0.75	0.67
	行人(RCS=0.5m²)	2.4	2.0	1.8
	車(RCS=5m²)	4.2	3.5	3.2
	船(RCS=50m²)	5.5（最大量程5.5km）
角度覆蓋范圍	水平±60°，垂直±5°
測速范圍	0.36m/s～45m/s（1.3km/h～162km/h）
精度	角度精度±0.5°，距離精度±3m，速度±0.1m/s
刷新率	5Hz
供電	DC24V@1.5A，≤36W
通信接口	百兆以太網
外形尺寸（mm）	≤460x270x70
工作溫度	-40～+50℃
重量	≤7kg

YZF-LB-MT-RC-5/120雷達覆蓋范圍如圖1所示。

圖1 YZF-LB-MT-RC-5/120雷達覆蓋范圍

YZF-LB-MT-RC-5/120雷達照片如圖2所示。

圖2 ?YZF-LB-MT-RC-5/120雷達照片

2.?? 雷達原理

2.1. 功能介紹

YZF-LB-MT-RC-5/120為X波段線性調頻連續(xù)波體制的多普勒定向多任務雷達，收發(fā)天線分置，其基本原理框圖如圖3所示，根據主要功能，雷達可分為信號處理模塊、射頻通道、收發(fā)天線、天線罩和結構件幾個部分。

圖3 YZF-LB-MT-RC-5/120原理框圖

2.1.1.?? 收發(fā)天線

發(fā)射天線用來發(fā)射雷達波，接收天線用來接收目標反射回來的雷達波。收發(fā)天線之間要有足夠的隔離度，否則發(fā)射信號會直接泄露到接收通道中，容易造成接收通道飽和或雷達靈敏度下降。

2.1.2.?? 射頻通道

射頻通道包含發(fā)射信號的本振產生、混頻濾波、功率放大、接收信號的低噪聲放大、接收混頻放大等幾個部分。

梳狀譜發(fā)生器具有非常低的相位噪聲，并且?guī)缀鯖]有額外的雜散信號，本振采用梳狀譜發(fā)生器可能產生非常純凈的雷達發(fā)射信號，有利于提高雷達系統(tǒng)對小目標的發(fā)現能力。

混頻濾波主要功能是將信號處理模塊輸入的基帶信號上變頻到X波段，滿足天線發(fā)射所需的頻率。

功率放大器是將信號放大到足夠的強度，雷達探測距離與該模塊密切相關。

低噪聲模塊是接收通道的第一個模塊，采用低噪聲放大目的是盡量降低雷達系統(tǒng)的本身的電子噪聲，提高雷達的靈敏度。

接收混頻放大模塊是將接收信號和發(fā)射信號直接混頻，從而得到頻率很低的差拍信號，供信號處理分析。

2.1.3.?? 信號處理模塊

信號處理模塊是雷達的核心，又可分為通信模塊、FPGA、DAC和ADC幾個部分。通信模塊用來與上位機的雷達軟件進行通信，接收上位機的控制命令和配置參數；向上位機發(fā)送雷達狀態(tài)信息和探測到的目標信息；FPGA為信號處理的運算和控制平臺，目標檢測算法由FPGA完成；DAC用來產生發(fā)射基帶信號；ADC用來采集射頻通道混頻輸出的差拍信號。

2.1.4.?? 天線罩和結構件

天線罩和結構件是用來保護雷達天線及電路模塊免保護天線系統(tǒng)免受風雨、冰雪、沙塵和太陽輻射等的影響，使天線系統(tǒng)工作性能比較穩(wěn)定可靠，同時減輕天線系統(tǒng)的磨損、腐蝕和老化，延長使用壽命。

2.2. 多普勒測速原理

當雷達發(fā)射一定頻率的雷達波對目標掃描時，如遇到運動目標，回波的頻率與發(fā)射波的頻率出現頻率差，稱為多普勒頻率。根據多普勒頻率的大小，可測出目標對雷達的徑向相對運動速度。

用頻率過濾方法檢測目標的多普勒頻率譜線，濾除干擾雜波的譜線，可使雷達從強雜波中分辨出目標信號。所以多普勒雷達比普通雷達的抗雜波干擾能力強，能探測出隱蔽在背景中的活動目標。其基本原理如圖4所示。

圖4 多普勒測速原理

2.3. FMCW測距原理

FMCW雷達在掃頻周期內發(fā)射頻率隨時間變化的掃頻信號，該信號被目標反射后的回波與發(fā)射信號之間有一定時間延遲，從而經過混頻濾波后輸出一個與該延時有關的差頻信號，通過測量該頻率可以獲得目標與雷達之間的距離信息，差頻信號頻率較低，因此硬件處理相對簡單、適合數據采集并進行數字信號處理，其基本原理如圖5所示。

圖5 FMCW測距原理

2.4. 測角原理

為了進一步提高雷達的定位能力和叫角分辨率，在雷達主要波束范圍內可利用多個接收天線之間的相位關系計算目標所在的方位角。其基本原理如圖6所示。

圖6 測角原理

3.?? 軟件介紹

上位機雷達處理軟件是雷達系統(tǒng)不可或缺的一部分，主要完成雷達控制、工作參數的配置和調整、接收和顯示雷達的狀態(tài)信息、接收并顯示目標信息、完成點跡凝聚、航跡處理、地圖顯示等功能。

雷達處理軟件主界面如圖7所示。

圖7 YZF-LB-MT-RC-5/120雷達處理軟件

3.1. 雷達控制

上位機雷達處理軟件可用來啟動或停止雷達，可設置雷達掃描角度范圍和檢測距離范圍，可設置工作頻率和波形參數，如圖8所示。

圖8 雷達工作參數設置

3.2. 雷達狀態(tài)

在軟件界面實時顯示當前雷達的工作狀態(tài)，如圖9所示。

圖9 雷達工作狀態(tài)

3.3. 目標信息顯示

雷達軟件可以顯示雷達監(jiān)測到的目標點跡，并顯示目標信息。包含距離、方位角、速度、以及信噪比等值，具體如圖10所示。

圖10 目標信息顯示

3.4. 目標航跡擬合，地圖顯示

根據目標點跡的信息，進行凝聚，然后擬合出目標的運動軌跡，并在地圖上實時顯示出來，如圖11所示。

圖11 地圖與航跡顯示

4.?? 應用說明

4.1. 覆蓋范圍

雷達正常可覆蓋范方位120°、俯仰10°范圍內的運動目標，最大作用距離5.5km，最大可覆蓋面積31.68平方公里。推薦安裝高度不低于5m，安裝時盡量保持雷達左右水平，天線面豎直。以下情況可能會影響雷達探測的效果：

稀疏的樹木會影響雷達的作用距離，如圖12所示；

圖12 稀疏的樹木影響雷達作用距離

可能會丟失凹坑內的目標，如圖13所示；

圖13 凹坑環(huán)境

丘陵、山坡、鐵絲網或高大建筑物背后可能會被遮擋，如圖14所示；

圖14 高大物體遮擋背后目標

巨大平面（圍墻、近處圍擋或者大型建筑）的多徑反射可能造成虛警(目標鏡像位置)，如圖15所示。

圖15 多徑虛警示意圖

4.2. 關鍵設施周邊監(jiān)控

采用三部雷達，可監(jiān)控最大半徑為5.5km范圍內的運動目標。通常用于重點設施的周邊監(jiān)控。其示布置意圖如圖16所示。

圖16 重點設施周邊監(jiān)控布置

4.3. 重點區(qū)域監(jiān)控

采用多部雷達，組成防御圈，可監(jiān)控更大范圍內的目標。常用于營區(qū)、水庫、重點區(qū)域的入侵監(jiān)控。其示布置意圖如圖17所示。

圖17 重點區(qū)域監(jiān)控布置

4.4. 沿線監(jiān)控

采用多部雷達，首尾相連，可以形成平均寬度超過1km的電子圍欄。常用于邊境線、天路沿線、輸油管道、運河沿線的入侵監(jiān)控。其示布置意圖如圖13所示。

圖18 沿線監(jiān)控布置

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