雷达技术论文
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了八篇雷达技术论文范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
雷达技术论文范文第1篇
【关键词】道路工程；无损检测；评价技术；现状与发展
【Abstract】With the continuous development of science and technology， advances in road detection technology and equipment with each passing day. NDT road because of rapid， non-destructive， accurate and so more and more popular within the industry. Aiming at the current status of non-destructive testing technology and future trends start on the road. It describes the current application of the main non-destructive testing technology， road radar， optical fiber sensing， automatic image recognition and falling weight deflectometer， while the laser detection technology， development and application profiler were introduced.
【Key words】Road works；Non-destructive testing；Evaluation techniques；Situation and Development
1. 概述
（1）路基路面从运营开始便会产生各种疲劳及损害，使用后期便表现出路基路面脱空、沉陷、唧泥、裂缝、坑槽等典型损害，但到目前为止，在对道路无损检测技术的检测与监控效果方面，研究者观点不尽相同，至于采用何种无损检测技术最有效，国内学者还尚未达成共识。
（2）现阶段，我国针对路基路面病害尚无理想、稳定的监测方法，通常病害形成后才能得到维修养护。我国道路无损检测技术种类众多，每种无损检测技术都有自己擅长的病害检测类型，而且至今还没有准确检测深层路基路面隐形病害的无损检测技术；如果单独开发新型无损检测技术，既费时又费力，关键也不是我们擅长的领域。因此，我们可对目前道路无损检测技术进行综合评价，有必要时做适当改进，找出快速有效的无损检测手段，及早检测出道路结构层中存在的隐形病害，并对其采取针对性的养护措施，具有十分重要的意义。
（3）我国对道路无损检测技术和设备进行了一系列的探索研究，取得了一定的研究成果，包括：路用地质雷达技术、光纤传感监测技术、冲击反射波技术、超声波技术、落锤式弯沉仪、断面仪、激光检测技术、瞬态瑞雷面波分析技术等，检测方法众多，工作原理和检测条件各不相同。
2. 主要无损检测技术介绍
2.1地质雷达技术（GPR技术）。
（1）地质雷达技术以电磁场理论、电磁波传播理论、地球物理学和现代信号处理技术为基础，在我国应用时间并不长。地质雷达技术作为一种连续且快速的道路无损检测技术，现阶段主要用于路面结构层厚度，但也开始用于路面脱空、断板等病害检测，但由于测量精度和稳定性稍显不足，探地雷达技术很少用于路面裂缝检测。
（2）地质雷达技术通过发射天线往地下发射高频率、宽脉冲电磁波束，电磁波在路面结构层内传播时以指数形式衰退，且频率越高衰减越快。假设路面结构是一个层状且各向同性的均匀介质，当电磁波遇到各结构层的界面或异常后会发生反射，传播路径也相应发生变化，通过反射波变化特征、地面反射波与地下反射波时间差等参数，进而得出路基路面病害的埋置深度和病害类型。
（3）20世纪70年代，美国开始将地质雷达技术用于道路检测，并相应的展开了一系列研究；1985年，美国联邦公路局对地质雷达进行了车载试验，随后高频率和空气耦合性高的地质雷达开始用于检测路面结构层厚度、路基路面脱空、路面病害位置等，并获得成功，极大的提高了路面检测效率。近年来，美国将地质雷达进行了改进，可用于诊断路面病害类型，效果较好。
（4）20世纪90年代初期，丹麦、瑞典等国开始将地质雷达技术用于道路检测工作；随后，芬兰开始引进地质雷达技术，主要用于高速公路的质量评定和检测，可用于探测地下空洞、脱空和路面裂缝。
（5）我国在20世纪70年代开始研究地质雷达探测技术，但20世纪90年代中后期才将其用于路面病害检测，目前该技术在我国应用较为普遍，可成功对路面结构层位、路面病害位置进行检测，但对深层路基病害、路面病害类型的检测有待于进步研究，主要表现在探测深度有限、精度不足。
（6）大连理工大学的蔡迎春和郑州大学的王复明等建立了地质雷达电磁波在路面结构中传播的二维时域有限差分（2D-FDTD）方程，探索研究了探地雷达用于半刚性基层路面裂缝检测的可行性，结果表明：当半刚性基层出现裂缝后，雷达反射波会在路面结构层间出现一个负反射波，且波幅随着裂缝宽度的增加而增大；高频、低噪音的探地雷达技术可用于检测半刚性基层产生的各种裂缝；当基层裂缝宽度大于1cm时检测效果更好。
（7）黄淮学院的李修忠通过理论分析和物理数值模拟，对多层均匀介质中垂直裂缝模型的雷达波场特性进行了研究，结果表明：基于垂直裂缝模型的探地雷达技术可对高速公路路面以下1m深度范围内的隐形裂缝进行准确测定，能快速对高速公路的工作情况进行监测与监控，可对工后维修养护工作提供重要参考。
2.2光纤传感技术。 光纤传感检测技术的工作原理是通过充分利用某些物理量的敏感特性并将外界物理量转换成光信号，最终达到测量的目的。国内的光纤传感检测技术经过了三十多年来在多个领域的应用，举得了突破性的发展。光纤传感检测技术可以有效地检测道路和桥梁使用现状和破损状况，包括路基路面脱空、路表坑槽、应变特性、预应力混凝土内部应力等。相对传统的传感器而言，光纤应变传感器灵活轻便、样式齐全，最关键的是它受外界环境和被测对象影响较小，而且能够承受高压、腐蚀、易燃易爆等特殊境况，实用性非常强。然而，光纤应变传感器的市场价格要比一般的传感器高出很多，这给光纤应变传感器在道路和桥梁检测工作中的推广带来了很大的阻力。
2.3数字化图像识别技术。数字化图像识别技术可将路面病害以图像的方式展现出来，形象直观，使人们更方便的观察到路面的使用现状。该技术要依次对数据进行搜集、编码、图像数字化处理，通常包括图像收集子系统和图像解释子系统。图像数字化处理能实现对图像的分割与组合，能对图像进行形象化的描述。现阶段典型的路面数字化图像检测系统有ARRB交通研究所和美国PAVEDEX公司开发的路面信息检测车。
2.4落锤式弯沉仪。落锤式弯沉仪是国际上较为通用的路面无损检测技术，应用较为广泛，通过产生荷载脉冲来模拟行驶车辆车轮荷载的影响，用于测定在动态作用下产生的动态弯沉和弯沉盆，可与其他路面检测设备一同评价路面的使用性能。郑州大学的王复明教授将落锤式弯沉仪（FWD）用于高聚物注浆修复技术中，FWD具有试验检测速度快、数据处理速度快、精度高、重复性好等特点，能较好的模拟实际行车荷载对路面的作用。
2.5激光检测技术。激光检测技术是一种新型的无损检测技术，不仅具有高亮度和高分辨率，还具有较好的方向性、相干性和衍射性。激光检测技术在路面检测中采用的原理主要是激光的光反射原理、光衍射原理和光时差原理，激光的光强越强则光电流越强，当光强发生变化时光电流也相应的发生变化，根据所标定的光电流与位移的关系，通过光电流的变化反算弯沉和位移的变化量，当作为路面检测技术是正是利用了这一原理，因此，激光检测技术可用于测量裂缝深度、弯沉、车辙和平整度等参数。
2.6断面仪。平整度是路面使用性能的最重要的指标之一，直接影响到行车舒适性。平整度的测试设备有两大类：反应类和断面类。反应类的代表设备为颠簸累积仪，它测量后轴同车身之间悬挂系统的位移，当位移累积一定量后，就送出一脉冲信号给电子计数器。但此类设备有一显著缺点：必须经常标定以确保测量结果的准确性。断面类设备直接沿行驶车辆的轮迹测量路表高程，得到路表断面，通过数学分析后采用综合统计表征其平整度。以前主要用的是水准测试和梁式断面仪，虽测试简单、直观，但测试速度较慢。近年来，人们逐渐采用激光断面仪来评价路面的平整度。
3. 发展趋势探讨
与国外发达国家相比，我国道路无损检测技术发展相对落后，目前尚不能单独用于高精度的隐形病害检测。比如地质雷达技术可用于准确检测水泥混凝土板的脱空、桥面铺装层剥离、路面厚度、路面坑洞等，但目前为止尚不能准确给出脱空边界、路面隐形裂缝等；比如落锤式弯沉仪，可用于评定路基路面弯沉、桥面铺装剥离判定，但往往需要采用不同的检测方法来相互印证；再比如激光检测技术，大大提高了检测数据的精度，但是由于路面状况复杂多变，必须对所测结果的可重复性、可再现性进行深人研究，欧洲和美国均进行过较大规模的可重复性和可再现性研究，并在其所使用的设备类型和品牌之间建立了相关关系，目前在我国使用的激光断面仪有多种品牌，但还没有进行过再现性研究。
4. 综上所述
4.1虽然我国道路无损检测技术众多，但还未形成标准化路面检测设备，同样也未制定供道路工作者参考的与道路无损检测相关的技术标准或规范。因此，有必要对我国现阶段的道路无损检测技术进行综合评价，找出快速有效的路基路面检测方法，及早发现路面隐形病害，及早进行针对性维修养护。
4.2因此，可以预见，道路无损检测技术未来发展方向为：
雷达技术论文范文第2篇
关键词：物探方法；找水原理；应用
中图分类号：B026文献标识码： A
引言
根据相关的研究表明，我国现在人均淡水量少于2200立方米，而在三十年之后，人均淡水量会不断下降，达到人均不足1700立方米的水平，虽然我国地大物博，疆土辽阔，但是对于淡水的需求量也随着人口的增加不断增多，因而我们需要不断的更新技术科技手段，通过各种现代的水文地质勘探的手段来寻找水源，从而减轻各个缺水地区的供水问题，除了政策上的“南水北调”之外，我们还必须依赖科技手段来不断的开拓新水源。
一、高密度电法
高密度电法实际上是集中了电剖面法和电测深法，其原理与普通电阻率法相同。测量系统由多功能直流电法仪和多路电极转换器组成，基于常规电阻率法勘探原理并利用多路转换器的供电，测量电极的自动转换，配合常规电阻率的测量方法及电阻率成像（CT）等高新技术来进行高分辩、高效率电法勘探。尤其温纳装置在高密度测量分辨率相对较高。
高密度电法野外测量时将全部电极（几十至上百根）置于剖面上，利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现剖面中不同电极距、不同电极排列方式的数据快速自动采集。与常规电阻率法相比，高密度电法具以下优点：（1）电极布置一次性完成，不仅减少了因电极设置引起的故障和干扰，并且提高了效率；（2）能够选用多种电极排列方式进行测量，可以获得丰富的有关地电断面信息；（3）野外数据采集实现了自动化和半自动化，提高了数据采集速度，避免了手工误操作。此外，随着地球物理反演方法的发展，高密度电法资料的电阻率成像技术也从一维和二维发展到三维，极大的提高了地电资料的解释精度。
高密度电法的温纳装置是不同深度对称的四极剖面装置，电极间距为5m根据场地上覆地层厚度选择不同的电极数和采集剖面层数。设备允许的最大隔离系数为32。数据处理工作采用G3RTomo5.0软件完成，先进行突变点剔除工作，再根据需要，进行数据圆滑处理和地形改正，最后通过剖面反演，绘制出视电阻率断面等值线图。
二、激发极化法
激发极化法电测深基本原理是基于岩石的激发极化效应，是岩石颗粒含水后在外电场作用下的一种电化学反映，因此，它必然和岩石中的水有关，如果没有水，也就没有激发极化效应。但激发极化效应也并非与岩石的含水量成正比，而是与一定的颗粒结构有关系，饱含水分的粘土就没有强的激发极化效应。实践表明，古河道、古洪积扇、岩溶溶洞水、砂岩裂隙水、粘土和充水的断层破碎带等有开采价值的含水层，都有明显的极发激化效应。激发极化法电测深一般测量四个参数：视电阻率ρs、激化率ηs、激发激化比J、衰减度D等。其中ηs、J、D它们都是用来反映激发极化效应特征的参数。当激电测深未反映这些含水层时，激发极化参数值一般都有很小，而当反映含水层时，这些参数(ηs、J、D)往往相对背景值同时增大，增大倍数与水量大致成正比，因而进行激发极化法电测深时，综合考虑这些参数随极距变化，来判断地下有无地下水及地下水富集情况。
三、瞬变电磁法
所谓瞬变电磁法（TEM）即是用接地电极或不接地的回线对地下进行脉冲式一次电磁场的发送，并利用接地电极或线圈对该磁场由于地下涡流影响而得到的二次电磁场的空间时间布局进行观测，以便使与地质问题有关的空间域电磁法得到解决。对TEM法进行充分利用，可对山区等恶劣条件进行地下岩溶结构的查找，进而对地下浅层岩溶水进行很快的查找，该方法具有简便快速，效率高的特点。
另外，电磁法也可在平台上进行利用，例如直升机和飞机。在电磁法的应用过程中，电磁法不仅能对含水层的位置以及结构进行揭示，而且能对磁场进行测量并进而对地下水的位置进行绘制。现在最新一代的宽频带数字航空设备以及处理系统对水深200m左右的含水层均可进行准确而低廉的观测。利用计算机及其相关软件可作出其含水层以及深度的电导率图。利用此数据地质工作者可方便的进行地下水的识别和开发。
四、高分辨率浅层地震找水法
1、高分辨率浅层地震法的理论依据
目前常见的用于地质找水的方法主要是反射地震法。应用地震勘察的理论依据主要是对岩层弹性参数进行充分利用。所谓高分辨率浅层地震也就是以一般的地震勘查为基础，但是对分辨率进行大的改善提高来对地质中存在的一些问题进行细致的解决。在地下水的勘探中，高分辨率浅层地震法的作用主要是提供地下水文地质的详细参数，如地层的划分、地质的构造以及富水性等方面的信息。
因为地层分界面的反射系数通常很小，这就会导致地震剖面上的振幅能量比较弱。但是含水层的顶端或底端在其与围岩的界面上却是一个波阻抗面，反射系数要比地层分界面要大得多，比一般反射界面的反射系数也要大。这种界面很容易产生较强的反射振幅点，所以在地下水的勘探中，可以依靠平点反射和亮点对基岩裂隙和地层的含水与否进行很好地解释。
2、高分辨率浅层地震的特点
高分辨率浅层地震法的特点可以归纳为以下几点：（1）高分辨率浅层地震法进行精准的定深，并且具有较高的分辨率；（2）在实际应用中的勘察范围也很大，在几十米到几千米之间；（3）方法应用的比较成熟，可程序化的对资料进行解释以及处理，并能够对基岩构造裂隙的富水性和含水层的孔隙度进行预测；（4）相较于电磁法，高分辨率浅层地震法受电磁影响较小。
五、地质雷达法
地质雷达法与探空雷达技术相似，利用宽带高频时域电磁脉冲波的反射探测目标体，只是频率相对较低，用于解决地质问题，又称“探地雷达”将雷达技术用于地质探测，早在1910年就已经提出，在随后的60年中该方法多限于对波吸收很弱的盐、冰等介质中。直到20世纪70年代以后，地质雷达才得到迅速推广应用。
地质雷达是由地面的反发射天线将电磁波送入地下，经地下目标体反射被地面接收天线所接收，通过分析所接收到电磁波的时频、振幅特性，可以评价地质体的展布形态和性质。由于雷达穿透深度与发射的电磁波频率有关，使其穿透深度有限，但分辨率很高，可达0.05m以下。早期地质雷达只能探测儿米内的目标，应用范围比较窄。此外，地质雷达与地震反射原理相似，一些地震资料处理解释方法可以借用。目前，地质雷达探测深度最大可达100 m,使之成为水文和工程地质勘查中有效的地球物理方法。
六、电法勘探方法在水文和工程地质勘探领域有着广泛的应用
高密度电法由于其高效率，深探测和精确的地电剖面成像，成为水文和工程地质勘查中最有效的方法。考虑到该方法分辨率不高，在具体的应用中可以结合其他电法勘探、电测井等方法，达到精细地质解释的目的。
在水文勘探中，激发极化法和可控源音频大地电磁法是首选的电法勘探方法，如果将激发极化法和高密度电法结合起来寻找地下水资源，效果会更好。
瞬变电磁法在水文地质和工程地质勘探中都有着广泛的应用，尤其是大功率瞬变电磁仪不仅可以在深部地质勘探中发挥作用，还具有较高分辨能力。如果将该方法与高密度电法结合使用，有望解决深部精细地质勘探问题。
地质雷达主要用于各类工程地质勘探，是工程地质勘探首选的电法勘探方法。同时，该方法可以借用地震勘探中已有的资料处理和解释技术，使其迅速发展，可以在更多领域发挥作用。
结束语
水资源缺乏是当今面临的一大难题，如何进行有效地地质找水是摆在每个地质工作者面前的一大难题。本文就一些找水的常规方法以及新方法进行了介绍，可以为水文地质工作者提供一些借鉴，以便能更好地找水。随着经济科技的快速发展，以后肯定会找到更有效的找水方法，通过所有地质工作者一同努力，这一天的来临也许并不会很遥远。
参考文献
[1]谢建平.综合物探方法在水资源勘探中的应用[J].中国煤田地质，2011，13（1）.
[2]唐慧杰，陈冬君，黄海玲.物探找水方法综述[J].黑龙江水利科技，2013（1）.
雷达技术论文范文第3篇
摘要：特征维数压缩和神经网络隐含层结点数确定是雷达目标识别的关键问题，本文针对地面活动目标识别的特定问题构建了初始种群，然后提出一种即考虑进化代数对算法的影响，又考虑到每代不同个体适应度作用的可变交叉概率和变异概率，经过多次迭代进化最终收敛于问题的一个满意解。最后将该方法用于对三类地面活动目标的分类和识别，验证该方法用于目标分类和识别的可行性和有效性。
关键词：参数可变遗传算法；地面目标识别；一维距离像；交叉概率；变异概率
中图分类号：TP31文献标识码：A
1引言
主要应用于军事领域的目标识别是模式识别的一个重要分支，是C4ISR系统中的一个重要部分。随着复杂电磁环境下信息化战争的日益复杂和新型武器的更新发展，实现对地面目标快速准确地分类和识别，能够帮助指挥员做出有利于战争发展的正确决定，为最终决定整个战场的胜负起到了不可低估的作用。
雷达目标识别通常指利用雷达接收设备从目标的反射回波电磁散射信号中，提取目标的各种特征信息，运用已知的目标先验知识，对目标进行分类、识别[1]。目标识别一般分为三个阶段：回波信号获取、目标特征选取和分类与识别。在实际的应用中，为了满足实时性的要求，需要对提取的目标特征向量进行降阶处理，同时随着人工神经网络理论的日益成熟，各种研究成果不断应用到目标识别领域，并取得众多成果，但神经网络的隐层神经元个数问题一直没有确定的理论指导，在实际应用中往往凭借主观经验或多种实验反复尝试，这样既浪费了时间，又可能导致由于网络结构不当而无法得到最优解。
2基于一维距离像的目标识别
雷达目标识别实际上就是一个电磁波散射问题。根椐电磁场散射理论，目标电磁散射特性在频域内可分为三个区：光学区或称为高频区，谐振区，瑞利区。随着现代雷达技术的不断进步，雷达工作频率越来越高，带宽越来越大，以至于大部分雷达工作在光学区，因此对光学区雷达的目标识别进行研究就显得尤为重要。
基于一维距离像的目标识别方法在光学区雷达目标识别中比较常用，主要因为一维距离像获取与处理时不存在二维成像时由于散射中心偏移而导致的运动补偿等问题，因此相对简单，更加实用。在光学区，目标的回波信号已不是传统意义上的发射信号的多普勒频移和时间的简单延迟，而是等效为沿雷达径向多个散射中心在不同分辨单元的散射电磁回波之和。
当径向距离分辨力远小于目标尺寸时，目标在径向上占据多个距离分辨单元，当用窄脉冲照射目标并且将散射功率记录为时间的函数，其结果就是径向一维目标距离像。它能够反映出目标沿雷达径向上精密的结构分布，而这种信息对目标识别来说有重要的意义。在距离回波中，每一个尖峰对应一个散射中心，其出现的位置是由对应散射中心所处的径向位置决定的；距离回波中尖峰的强度与对应的散射中心的散射强度成正比；每个尖峰的形状反映了该尖峰处的局部频率成分，且由其散射中心的类型决定的。
目标的基频回波和一维距离像是一付氏变换对。根椐散射中心理论，假设目标是具有n个散射中心的复杂物体，经过解调后的视频回波信号模型可表示为
本文具体目标模型见参考文献[2-4]，用于研究识别方法的资料源通过计算机仿真获得。由于噪声与环境等特性的研究内容广泛，所以噪声模型采用普通的高斯白噪声，由计算机仿真获得。仿真的一维距离像占据32个距离分辨单元。
3算法设计
3.1编码策略
实数编码与二进制编码的方法是相似的，只是每个基因有10种可能取值：0～9。若每个变量用L位十进制数表示，变量个数为m，则染色体长度为m*L。实值编码策略不对变量进行编码，而将每个变量当作一位基因直接处理。
3.2初始种群的构造
遗传运算首先是从一个初始种群开始，在解决目标识别的特征及隐层神经元个数优选问题中，构造初始种群为一个10×n的矩阵，每一行是一个染色体，其中每一行的前n-1位代表从总的输入特征N中选取的有效特征位数，第n位代表隐层神经元个数。下面以一个从N=64个特征中选取n=9个有效特征送入识别网络的情况举例说明初始种群的构造过程：[2 5 7 10 20 22 26 30 33 3]是种群中的一个染色体，其中前9位代表36个特征中第几个特征被选中，而第10位代表隐层神经元个数为3个，本文以单隐层为例进行说明，多隐层的求解同样适用，前9个数的取值范围为1～36；神经网络隐层的最大结点数目和输入层节点数有很大关系，本文隐层神经元个数取值范围限定为3～15。
3.3遗传操作
遗传操作包括选择、交叉、变异三种操作算子，本文采用标准遗传操作，选择操作是排序选择+最佳个体保存法，交叉操作是依据交叉概率的单点交叉，变异操作是依据变异概率的单基因突变。选择操作是遗传算法的基础，变异操作是遗传算法的核心，交叉操作是遗传算法的补充[5]。
3.4交叉概率的自适应确定
交叉算子在遗传操作中起核心作用，主要用来产生新个体，实现算法的全局搜索能力。从群体整体进化过程来看，交叉概率应该能随进化过程逐渐变小，到最后趋于某一稳定值，以避免对算法后期的稳定性造成冲击而导致算法不能收敛，或收敛过程加长；而从产生新个体的角度来看，群体中的所有个体在交叉操作上应该具有同等地位，相同概率，从而使GA在搜索空间具有各个方向的匀性[6]。因此，本文设计了与进化代数相关的交叉概率：
其中，G为进化代数，α、β为定常系数，α代表交叉概率的变化曲率，β代表交叉概率的收敛极限。
3.5变异概率的自适应确定
变异算子在遗传操作中起辅助作用，主要用来维持群体多样性，防止出现未成熟收敛。在算法早期，群体中个体多样性丰富，此时的变异概率应该小些，以提高算法的运行速度；而随着进化的进行，个体越来越向适应度高的个体靠近，致使个体越来越单一，此时的变异概率就应该大些，以维持群体的多样性。同样的原因，同一代群体中个体的变异概率应该随个体的优劣而变化，即加大优质个体变异概率。为此设计了如下的与遗传进化代数和个体适应度相关的自适应变异概率：
其中，f为当前个体适应度值，fmax为当前群体中最大个体适应度值，为当前群体平均适应度值，G为进化代数，α、k1、k2为定常系数。α代表变异概率的变化速度；k1与具体问题有关，是为保证遗传算法不退化为随机搜索，pm所能取到的最大值；k2为一个比较小的变异概率，一般取0.001。
3.6改进算法的性能测试
将改进的参数可变遗传算法应用于测试函数。
函数有无数个局部极大点，但只有一个（0，0）为全局最大点，最大值为1。此函数的最大峰周围有两圈脊，它们的取值分别为0.990284和0.962776，因此优化过程中很容易停滞在这些局部极大点。
对于测试函数采用标准遗传算法和本文算法进行比较。其中，标准遗传算法采用二进制编码，基本遗传操作，交叉概率Pc=0.6，变异概率Pm=0.01。群体规模100，总进化代数设为100。分别实验50次，所得结果如表1所示。表中x，y，f（x，y）为算法结束时的典型值，g表示平均运行代数，p为收敛到全局最优的概率。
由于函数存在无穷多个局部最小值，采用标准遗传算法运行多次，收敛于未成熟解的概率非常大。本文首发从x，y，f（x，y）的最终值、平均运行代数和收敛概率来看是成功的，特别是平均运行代数大幅降低，虽然没有完全达到最大值1，但这是x，y用实数表示造成的。
4实例应用
利用BP神经网络对地面活动目标的一维距离像进行分类和识别，BP网络采用输入层、隐层和输出层结构。输入层神经元个数为参数可变遗传算法多代遗传后所优选出的特征个数，隐层神经元个数由参数可变遗传算法自身决定，输出层神经元为三个节点，对应于三类地面活动目标——坦克、步兵战车、自行火炮。输入层和隐层的激励函数采用sigmoid函数形式，输出层采用线性输出函数。将三种地面活动目标的一维距离像共200个分为两组，其中的一组对应于每类目标50个一维距离像作为神经网络的训练样本集，用来对神经网络进行训练和记忆，另外一组共150个作为测试样本集用来对神经网络进行测试。对应于三类地面活动目标，神经网络的输出分别为[1 0 0]，[0 1 0]和[0 0 1]。
利用本文算法对三类地面活动目标一维距离像进行分类和识别，实验中所用一维距离像信噪比为15dB。通过参数可变遗传算法的多次遗传迭代，对三类地面活动目标的识别结果分别如表2、表3所示。
表2代表优选特征个数选择最优为7时，不同进化代数下三类地面活动目标的识别率。识别结果表明，当进化代数为15次时，算法收敛到98.5%以上，继续增加遗传次数，识别率虽然仍然可以提高，但提高的幅度不大。
表3代表对应于选取不同特征长度条件下进化代数为15次时，三类地面活动目标的识别率。可以看出，一维距离像虽然占据32个距离分辨单元，但真正反映目标特性的只是其中的一部分数据，而另外一部分数据在目标识别中的作用是比较微小的，但这些起较小作用的特征却为目标的分类和识别带来了不少的困难。因此，最佳特征个数的选取与具体问题相关，需要通过实验反复验证最终确定，对于坦克、步兵战车、自行火炮这三类地面活动目标，当特征个数选为8时，就可以获得较好的识别效果。
5结语
针对雷达目标识别中目标特征选取和识别网络的隐层神经元个数确定两个问题， 提出了一种基于参数可变遗传算法的解决方案。通过一维距离像的目标识别方法提取有利于目标识别的相对不变特征量，进而利用参数可变遗传算法进行全局范围内搜索寻优。在仿真实验中，对坦克、步兵战车、自行火炮三类地面目标一维距离像的分类识别，验证了该方法对于解决上述两个问题的有效性。
参考文献
[1]A Tucker， J Crampton， S Swift. RGFGA： An efficient representation and crossover for grouping genetic algorithms[J]. Evolutionary Computation， 2005， 13（4）： 477-499.
[2]倪晓军. 动态雷达目标识别方法研究[D]. 长沙：国防科技大学博士论文， 1997.
[3]黄德双. 雷达目标一维像识别技术研究[D]. 西安：西安电子科技大学博士论文， 1992.
雷达技术论文范文第4篇
关键词：国防；科研经费；科研项目；预算
中图分类号：F812.3 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）09-00-01
一、前言
国防的意义在于维护国家和领土的完整，保证国家的政治，经济，文化的独立，巩固自己的建设成果不为别人窃取。随着科学技术的进步和我国经济的飞速发展，国家对国防科研项目投入的经费越来越多。而伴随着当代经济管理和认识论的日新月异，科研成本对总成本的重大决定作用也开始被人们所了解，人们也越来越关心科研经费的实际用处，是否投入与产出成正比，是否经费的投入真正提高了国防科研的进展。本文将浅要分析国防科研经费预算的控制问题，并提出相应措施，为规范国防科研投入和建立完善的国防科研项目预算控制机制提出解决方案。
二、中美两国国防科研项目经费管理对比
美国国防科研经费管理体制经历了多次改革和完善，并且按照国防经费管理机构的职能与任务，建立了一整套十分完善的多层次的国防经费财务管理体制。美国国防科研经费管理是十分有效的，具体可以概括如下：其一，美国国防科研经费投资决策的指导原则。即：国防科研经费的投资决策必须能够保持美国军队的作战装备的技术优势。美国国防部和三军正是在这些指导原则的指导下，通过科学管理和积极工作来实现其“合理使用国防科研经费，大力增强美国军事实力”的目标。其二，美国国防科研经费管理程序和政策制度。美国国防科研经费的管理是有着十分科学和比较严格的程序的，这些管理程序严格地控制和管理着美国国防科研计划的项目，使其朝着管理一体化、实施层次化、决策科学化和分析系统化的方向发展。
我国国防科研经费状况包括基础性预算管理状况和机制性预算管理状况。我国国防科研基础性经费用于自然科学事业费、社会科学事业费以及高科技技术专项费用等。为建立统一且规范的预算管理机制，我国进行了以部门预算和国库集中收付为核心的财政预算管理机制改革。对于这种预算编制方式来说，在计划经济条件下，我国沿袭了前苏联“统收统支”的财政预算编制模式。这种粗放的、传统的预算编制模式重收入管理、轻支出管理，难以适应社会主义市场经济体制改革的要求。为了使我国的预算编制逐步走上科学化、制度化和规范化轨道，财政部从 2000 年起，开始了以部门预算为核心的预算编制工作改革。
对比中美在管理科研项目经费方面，我们易发现，美国国防科研经费的管理有着比较严格的程序，这在很大程度上控制着国防科研项目的进展，有效的提高科研项目的效率。相比而言，我国处于起步阶段，还有地方需要改进。
三、我国国防科研经费预算存在的不合理之处
（一）不合理的项目预算编制
许多军事院校和国防科研单位在申请立项时，科研人员对于财务预算知识的缺乏导致其对预算科目内容不熟悉，完全凭个人的意愿进行经费的预算花费，这是极不科学的。课题经费的预算与实际的经费使用有偏差，这就造成了在项目执行过程中的漏洞。如前所述，重视项目立项而轻视项目经费预算编制是国防科研单位普遍存在的问题。
（二）科研经费执行缺乏监督
项目实施过程中，考核的尺寸把握不严格。目前，多数科研单位只是针对科研论文和科研课题经费总量来评定项目的成果。并未在对课题经费的实际使用过程与预算差异做分析对比。常常出现科研机构经费在结题时未完全对上账，甚至结余的经费仍由项目主持人自由支配。在这之间缺乏了严格的监督机制。
（三）科研经费控制不足
科研经费一般都是由单位内部审计，而一般的国防院校和军工科研单位内部审计独立性较弱。这样以来，审计的公平、公正、公开原则就遭到破坏。在遇到问题时，通常都选择回避要害，抓小放大来解决。这样根本起不到有效的监督，科研经费的控制就是一纸空文。
四、有效控制国防科研项目经费的措施
在经济飞速发展的中国，科研活动带来的社会效益不断增大，资金投入越来愈多。由此，科研活动受到比以往更多的重视，资源分配与利用效果日益受到关注。在这样的大趋势下，如何才能提高国防经费的利用效率，更好地为国家的国防建设服务是不容忽视的话题。下面结合发达国家的管理经验和中国的具体国情，提出几条措施以供参考。
（一）构建多层次的评价标准体系
科研项目是对未知领域的探索，申报的项目往往存在很大的不确定性。因此，首先，必须通过各种手段对项目实施的可行性和技术价值进行探讨。其次，在多层次的评价标准体系中要体现技术和效益。由于科研项目归根结底是要为社会服务，促进社会发展的。我们在项目立项时，要充分考虑到投入与产出，严格考察项目的经济、社会和环境需求，以及申请者是否具备资金、技术等实力。最后，科研项目不同于一般的招标项目，申请单位必须具备一定的科研实力，包括良好的人员素质、完备的仪器设备、良好的资信情况等。
（二）“拿来主义”，引进美国等发达国家有效的措施
首先，增大预研比重。从美国国防部多年来的战争经验可以看到，军事上的优势从某种意义上是武器装备的优势。而武器装备的优势都来源于武器装备的预研工作里的科研成果。从美国国防部1989年施行的“国防部关键技术计划”以来，极大的促进了高新技术成果向应用的转化。这种做法值得我们借鉴。其次，突出军民两用思想，重视改进现有的装备。阿富汗战争中，美军不费吹灰之力就得到萨达姆埋于地下的武器装备，这就源于美国先进的合成孔径雷达技术。而在和平时期，这种雷达用于民用方面，只是分辨率低于军用的。这种军民两用的思想可以极大的促进学科的发展。因为不仅仅国防机构在研究，其他商业机构和大学也在推进该学科的发展。
参考文献：
[1]张炜.中美两国研发经费的比较研究[J].中国软科学2001（10）.
[2]杨碧红.浅谈国防科研财务管理[J].经济与贸易趋势，2007（05）.
雷达技术论文范文第5篇
关键词：物联网名词解释；物联网用途；智慧矿山；自动化技术
现代社会是一个快速发展的社会，各种行业百花齐放，各种技术也应社会的需求而生成出来。而物联网是新一代信息技术中的一种新型的技术，自从这项技术发展起来之后，它被运用于各种现实生活之中。其英文名称是"The Internet of things"。顾名思义，"物联网就是物与物相关连的互联技术"。第一，物联网的技术是在互联网高速运营下发展出来的高科技技术，核心仍然不脱离互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，是其用户端和出品公司之间的一种交流的延伸和扩展，他们从事的交易是物品与物品之间的交易，进行信息交换和通信。物联网能够通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，再进行信息交换和通信的一种网络。
1.煤矿安全概述
（1）煤炭是我国重要能源储备，既是国家能源的主要支柱，同时也是我国工矿企业中的高危行业。我国的煤矿95％左右都是井工煤矿进行开采的，井工矿煤炭埋藏深、环境差，存在水、火、瓦斯、煤尘、顶板、冲击地压导致坍塌等危险，露天煤矿存在着滑坡危险，困扰着煤矿工人和煤炭工业的健康发展。
（2）煤矿井下的空间相当狭窄、环境恶劣，集中了各种重型的机电设备。如采煤系统、掘进系统、机电系统、运输系统、通风系统、排水系统，缺乏可靠的定位与管理系统。
（3）露天煤矿生产使用大量的卡车来运行，以800M无线通信方式为主。在定位系统方面没有达到世界先进技术的水平，这就产生了技术、成本、现场环境方面的限制。导致只能在道岔、装车站等局部地方实现定位，而在卡车运行途中不能实现全方位的精确定位；同样井工煤矿矿井上、下也缺乏可靠的定位与管理系统。
（4）对于露天煤矿的开采，往往要借助于大量炸药爆破来完成土方剥离，但是这样会存在一个严重的危害--爆破后可能造成露天矿坑边坡不稳定，发生滑坡造成人员伤亡及设备损失，怎样安全的爆破及进行边坡稳定预警都应采用相应的高技术手段。
（5）我国将在全国井工煤矿建立完善监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络等井下安全避险六大系统，在现有通信设备的环境中，煤矿井下通信系统需要更高的要求。
（6）煤矿工人要严格遵守安全规章制度，设备和人一定要严格按照规定的流程进行操作，而目前煤矿在这方面实行的措施远远不够，光靠人的自觉性，没有可靠的高科技监控手段肯定是不够的。
（7）根据前阶段新闻报道，国内发生了多起井下事故，多起人员伤亡，资产损失惨重，国家重视程度很高。煤矿事故的发生有很多种因素构成：安全预警措施不够、人员的分布和作业的情况不明确。一旦在煤矿事故发生的时候，处理突况的及时性就会大大降低，搜救的效果也会降低。
2.物联网在煤矿行业起到的作用
（1）2008年后，为了在找到一个新的技术点，也便于产生新的经济增长点，人们便把眼光投向了物联网的行业中来。物联网在技术上有着革命性的创新，将各种技术的整合提升到了一个新的高度。物联网是对各种物与物之间的联接，对煤矿行业也产生了巨大的作用。
（2）自从有了物联网技术后，这种技术就在煤矿业中广泛的被应用了。"智慧矿山"由此而生，"智慧矿山"是指在采矿企业的发展中，运用一些高科技的信息通信技术，主要运用于煤矿的建设、生产、经营、安全管理方面，创造安全、高效的矿山。"智慧矿山"由几方面的核心系统组成的：智能生产、智能安全、智能物流。智能生产在原有的基础上提高了速度，将企业生产与自动化技术与计算机信息化技术相结合的模式来完成任务。主要是以自动化技术、计算机信息与网络技术的方式为主；智能安全方面就是对企业内部的安全检测与安全治理，以射频传感技术为主；智能物流是包含了人员的定位与物的定位与整个流向的管理，主要是采用定位技术和识别技术。以露天矿为例：GPS车辆智能调度系统，是通过采用先进的电子技术、信息技术、通信技术、计算机技术、优化技术等高新技术，对传统的人工调度系统及管理体制进行改造，通过采集生产设备动态信息，实时监控和优化调度卡车、电铲等设备的运行，从而形成一种信息化、智能化的新型现代调度控制系统和全方位的采矿生产管理控制自动化决策平台。露天矿卡车防撞预警系统，综合采用GPS定位，蓝牙、射频无线通讯，电子罗盘和语音报警技术，在矿区生产和辅助车辆中加装了辅以车辆预警算法的车载终端，消除了重型卡车驾驶盲区和障碍物的影响，从而提高卡车平均运行速度和出动率，保障运输安全，降低成本，提高生产效率。滑坡雷达监测预警系统，将步进频率连续波技术、差分相位干涉测量技术、合成孔径雷达技术和永久散射体技术等四项国际领先的技术相结合，用于矿山边坡、矿区山体、地表以及矿区建筑等微小位移变化的监测，实现边坡滑移预报，为安全生产提供了保障。
（3）物联网不仅有着上面的功能，它还能将有线/无线一体化灵活的调度。通信系统是 "智慧矿山"中一项重要的功能，也是实现其重要保障的手段。无线/有线一体化的调度通信已经成为今后的发展趋势。例如：井下人员定位系统采用无线射频技术，在煤矿井下各个人员出入井口、重点区域出/入口、限制区域等地点设置分站，监测井下人员位置，具有对携卡人员出/入井时刻、重点区域出/入时刻、限制区域出/入时刻、工作时间、井下和重点区域人员数量、井下人员活动路线等监测、显示、打印、储存、查询、报警、管理等功能，实现煤矿入井人员的可视化管理，提高安全生产技术水平、保证安全生产。
（4）智慧矿山"的好处。"智慧"是以系统的协调、合作、相通的方式进行相互式的链接的，目的是为了相互之间的促进，相互之间的保障，高效率的促进煤矿执行力与高效性的达成，将高效煤矿达到一个新的高度。每一种技术的背后都有好多种子技术支持。而"智慧矿山"的技术则是由计算机方面的功能与信息处理的功能、云计算算法、物联网技术、通信与工业自动化技 术相结合而生的。
物联网技术上新型的突破对煤矿业有着不可忽视的影响。它打破了原有的系统、技术和一些传统性中已经生成的看法，让煤矿工业在技术的革新上产生了跳跃性的飞跃，质的提高也使煤矿工业取得了一个新的高度。中国是一个产煤大国，行业健康的发展至关重要，在安全生产方面一定要达到行业规定的标准。"智慧矿山"是一个重大且很好的技术高峰，它的理念的提出是将几方面的技术结合起来的：智能生产、智能安全、智能物流三方面。将人力、机械设备与自然环境相互融合在一起，将煤矿里面的一些主管单位相融合，将煤矿企业与城市相互融合在一起。用来创造出一个安全、高效、智慧的矿山，让整个矿山都采用自动化技术，减轻煤矿中存在的误区与不足。也希望通过本文抛砖引玉，引发更多关于物联网 "智慧矿山"的探索，再有新的突破。
参考文献：
[1] 邢玉忠;张四伟;邢存恩;;矿井可视化及其信息集成与传输系统的研究[J];太原理工大学学报;2006年03期
[2] 张夏林;吴冲龙;翁正平;田宜平;刘刚;何珍文;綦广;李章林;孙卡;陈国旭;;数字矿山软件架构与关键技术研究[A];第八届全国采矿学术会议论文集[C];2009年
[3] 陈国旭;吴冲龙;张夏林;;计算机辅助矿产资源储量动态估算与管理模型[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年06期
雷达技术论文范文第6篇
关键词：相对论
爱因斯坦提出了自经典物理学建立以来出现的一种全新的、关于时空和质能的科学理论—相对论，改变了人们的思维方式和世界观，影响了整个物理学乃至科学的发展。
相对论是上世纪物理学史上最重大的成就之一，其中狭义相对论变革了从牛顿以来形成的时空概念，提出了时间与空间的统一性和相对性，建立了新的时空观。虽然现在大多数人都知道有这一理论，但对它的认识却是千差万别，有的仅局限在对四维时空坐标的认识，而对运动物体的长度收缩、运动的钟“变慢”仍感到惊奇，对相对论中的质量、动量、能量关系的理解还不深入，脑海里留下了许多疑问。本文主要围绕“相对论”展开探讨。
玻恩曾说过，相对论“是人类认识大自然的最伟大的成果，它把哲学的深奥、物理学的直观和数学的技艺令人惊叹地结合在一起”。相对论并非传统理论的重复，而更是一种精确的用数学表述的方法。此方法中，科学的度量是相对的，长度和时间的概念也是相对的，它们离开了物体和观察者便没有意义。相对论揭示了物理世界各事物固有的绝对与相对性，标志着物理学的重大发展，使人们对一些基本物理概念的认识发生了根本改变。
相对论的理论是那样的革命，是那样的迥异于人们的惯常思维，以至于连当时的物理学家对它的理解，就像幼童想了解地球另一面的人为什么不从地球上掉下去那么困难。1905年，爱因斯坦关于狭义相对论的论文墨迹未干，对相对论进行验证的各种实验就开始热火朝天地搞起来了。但即便是现在，它也是现代物理学确认的最好的验证性理论之一。质能公式是狭义相对论最著名的推论，它导致了原子弹的诞生。而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞，也相继被引力观测所证实。从质能方程可以看出，数量极少的质量能够释放出令人震惊的巨大能量，太阳有赖于这公式。甚至也可以说，地球上生命的盛哀兴亡都将和这个公式有关。
相对论又分为广义相对论和狭义相对论。狭义相对论是由爱因斯坦在洛仑兹和庞加莱等人的工作基础上创立的时空理论，是对牛顿时空观的拓展和修正。
伽利略曾经指出，运动的船与静止的船上的运动不可区分，也就是说，当你在封闭的船舱里，与外界完全隔绝，那么即使你拥有最发达的头脑，最先进的仪器，也无从感知你的船是匀速运动，还是静止。更无从感知速度的大小，因为没有参考。比如，我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态，因为宇宙是封闭的。爱因斯坦将其引用，作为狭义相对论的第一个基本原理：狭义相对性原理。其内容是：惯性系之间完全等价，不可区分。
著名的麦克尔逊--莫雷实验彻底否定了光的以太学说，得出了光与参考系无关的结论。也就是说，无论你站在地上，还是站在飞奔的火车上，测得的光速都是一样的。这就是狭义相对论的第二个基本原理，光速不变原理。
由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式，速度变换式等所有的狭义相对论内容。比如速度变幻，与传统的法则相矛盾，但实践证明是正确的，比如一辆火车速度是10m/s，一个人在车上相对车的速度也是10m/s，地面上的人看到车上的人的速度不是20m/s，而是（20-10^（-15））m/s左右。在通常情况下，这种相对论效应完全可以忽略，但在接近光速时，这种效应明显增大，比如，火车速度是0.99倍光速，人的速度也是0.99倍光速，那么地面观测者的结论不是1.98倍光速，而是0.999949倍光速。车上的人看到后面的射来的光也没有变慢，对他来说也是光速。
广义相对论是爱因斯坦深入研究引力理论，于1913年提出的引力场的相对论理论。这一理论完全不同于牛顿的引力论，它把引力场归结为物体周围的时空弯曲，把物体受引力作用而运动，归结为物体在弯曲时空中沿短程线的自由运动。
牛顿的万有引力定律认为，一切有质量的物体均相互吸引，这是一种静态的超距作用。在广义相对论中物质产生引力场的规律由爱因斯坦场方程表示，它所反映的引力作用是动态的，以光速来传递的。广义相对论是比牛顿引力论更一般的理论，牛顿引力论只是广义相对论的弱场近似。所谓弱场是指物体在引力场中的引力能远小于固有能，力场中，才显示出两者的差别，这时必须应用广义相对论才能正确处理引力问题。
爱因斯坦一直把广义相对论看作是自己一生中最重要的科学成果，确实，广义相对论比狭义相对论包含了更加深刻的思想，这一全新的引力理论至今仍是一个最美好的引力理论。没有大胆的革新精神和不屈不挠的毅力，没有敏锐的理论直觉能力和坚实的数学基础，是不可能建立起广义相对论的。伟大的科学家汤姆逊曾经把广义相对论称作为人类历史上最伟大的成就之一。
物质在相互作用中作永恒的运动，没有不运动的物质，也没有无物质的运动，由于物质是在相互联系，相互作用中运动的，因此，必须在物质的相互关系中描述运动，而不可能孤立的描述运动。也就是说，运动必须有一个参考物，这个参考物就是参考系。
相对论对物理学的基本贡献，不但在于揭示了某些曾被认为是绝对的物理概念的相对性，更重要的是，在于确定了许多新的物理概念的绝对性，从而大大扩展和加深了人们对自然规律的认识。