1、内蒙古工业大学内蒙古工业大学 雷达技术研究所雷达技术研究所内蒙古自治区军民融合信息技术研究院内蒙古自治区军民融合信息技术研究院内蒙古自治区雷达技术与应用重点实验室内蒙古自治区雷达技术与应用重点实验室北疆安全监测信息技术自治区高等学校重点实验室北疆安全监测信息技术自治区高等学校重点实验室谭维贤、徐伟、乞耀龙、黄平平谭维贤、徐伟、乞耀龙、黄平平团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术预警平台及案例1234目录contents国家对内蒙古战略定位“北方重要生态安全屏障、北疆安全稳定屏障国家重要能源和战略资源基地.”边境线约4200公里，占我国陆地边界的1/5草原可利用面积全国第一，约13亿亩世界露天矿

2、山分布最密集的区域我 们 的 团 队成果与荣誉发展历程产品型号及参数团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第一部分预警平台及应用效果内蒙古工业大学雷达技术所2001920222010自治区重点实验室自治区军民融合信息技术研究院全国高校黄大年式教师团队2020自治区创新团队全国工人先锋号成果与荣誉发展历程产品型号及参数团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第一部分预警平台及应用效果捷变频信号仪数字示波器高性能频谱仪网络分析仪屏蔽微波暗室内蒙古工业大学雷达技术与应用团队微波分析仪自治区第一家从事雷达成像技术与应用研究的机构自治区第一家从事雷达成像技术与应用研究的机构，主要从事

3、主要从事雷达与遥感技术应用研究研究，团队团队90余人余人。“长江学者”特聘教授1名名，成员曾入选成员曾入选“国家百千万人才工程”、享受享受国务院政府特殊津贴、全国先进工作者、全国优秀共产党员；入选中国电子学会优秀科技工作；入选中国电子学会优秀科技工作者者1人人、自治区自治区“草原英才”领军人才1人人、自治区自治区“草原英才”工程3人人、内蒙古自治区内蒙古自治区“五一劳动奖章五一劳动奖章”2人人。团队成员曾获省部级团队成员曾获省部级一等奖 6 项、国防技术发明国防技术发明二等奖 1 项。团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术预警平台及案例1234目录contents地 基 雷 达 成 像 概 述

4、技术来源-星载InSAR*微波图像微波图像*电磁波电磁波 300MHz-300GHz 雷达成像技术雷达成像技术合成孔径雷达合成孔径雷达(SAR)Synthetic Aperture Radar+全天候全天候+全天时全天时+穿透性穿透性星载星载/机载雷达军用技术民用化机载雷达军用技术民用化对地观测最重要手段之一地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果技术来源-星载InSAR滑坡监测地震城区沉降地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果地 基

5、 雷 达 形 变 监 测 原 理直线扫描直线扫描/直线阵列直线阵列旋转扫描旋转扫描地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果 空间扫描：合成孔径雷达（SAR）成像原理 空间扫描：合成孔径雷达（SAR）成像过程时域信号时域信号距离压缩距离压缩徙动校正徙动校正二维图像二维图像地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果 空间扫描：合成孔径雷达（SAR）成像效果直线直线孔径孔径扫描扫描/直线阵列直线阵列圆周孔径扫描圆周孔径扫描/弧形阵列弧形阵列地基

6、雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果r=22LT1Rn Rarcn OR0目标区域目标区域0 P距离向方位向 空间扫描：合成孔径雷达（SAR）-分辨率地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果 时间积累：干涉雷达位移提取地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果 时间积累：干涉雷达位移提取原理通过时间积累，时间序列图像之间进行干涉处理；从而获取形变位移信息，亚毫

7、米级监测精度。=41(,1)=1112exp 41exp12(,2)=2122exp 42exp 221=1 2112122exp 4(2 1)exp(2 1)=4(2 1)地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果 原理演示：点位移数据采集、成像配准、多视地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果距 离 向方位向干 涉 相 位 去 除 平 地 效 应 之 后 11.21.41.61.822.22.42.62.8-1-0.8-0.6-0.4

8、-0.200.20.40.60.8-3-2-10123距 离 向方位向滤 波 之 后 11.21.41.61.822.22.42.62.8-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8-2.5-2-1.5-1-0.500.511.52目标目标数值数值(cm)(cm)目标目标数值数值(cm)(cm)A A 理论值理论值1.0001.000B B 实际值实际值-1.0001.000A A 实际值实际值1.0071.007B B 实际值实际值-0.98810.9881误差误差0.0030.003误差误差0.0090.009干涉滤波、反演 原理演示：点位移地基雷达形变监测原理地基雷达成

9、像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果 原理演示：连续位移数据采集、成像配准、多视地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果 原理演示：连续位移距 离 向 (m)方位向(m)插 值 后 的 形 变 产 品 1.522.533.5-1-0.500.51-1012345678x 10-3-1.5-1-0.500.511.5012345678x 10-3方 位 向形变值比 较-1.5-1-0.500.511.5-20246810 x 10-3方 位 向形变值比 较目标目标

10、数值数值(cm)(cm)理论最大理论最大1.0001.000实际最大实际最大0.9900.990误差误差0.010.01地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果20172019完成了科技成果转化，根据大型露天矿山的监测应用，进行设备升级，形成微变监测雷达第二代产品。地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果2019针对地

11、质、应急行业对设备单人部署、复杂环境应用的需求，研制并发布了国际首款便携式微变监测雷达.引领国内外地基雷达行业进入轻量化部署、全方位监测的新时代。2017地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果 2019：便携式弧形全方位合成孔径扫描型号便携式监测雷达首次面世（国内外首创），地基雷达进入轻量化时代。便携式监测雷达首次面世（国内外首创），地基雷达进入轻量化时代。地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果 2020-2021：便携式全方位真实

12、孔径扫描型号地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果 2022-未来：型号多样化，算法改进、平台升级，满足各类监测场景地 基 雷 达 成 像 技 术 特 点 技术特点非 接 触 遥感 监 测 无需 部 署 任何 合 作 目标不 受 光 照影响，24小 时 连 续不 间 断 监测不 受 复 杂气 象 条 件和 环 境 因素的影响1分钟获取一 幅 全 场雷 达 位 移图像数 据 采 集与 形 变 分析 和 预 警预 报 自 动化地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技

13、术第二部分预警平台及应用效果 远距离、大范围、面监测、百万点监测数据指定某一关注区域将监测数据放大10、20、30、40倍数据依然密集地基微变监测雷达监测区域可达十几平方公里，可对目标区域整体进行监测，获取目标区域整体形变信息，可对监测区域的形变趋势进行预测，与点形变监测相比，监测结果更全面。地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果 亚毫米级微变位移提取=1 2=4(1 2)=2 3=4(2 3)

14、=1=4(1)地基雷达形变监测原理地基雷达成像概述地基雷达成像技术特点团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第二部分预警平台及应用效果团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术预警平台及案例1234目录contents雷 达 成 像 系 统 误 差 模 型 形变提取的精度误差模型及校正方法分析差分相位组成，建立了综合考虑地形、大气、车辆人员干扰下的形变提取误差模型。最小最小L1L1范数算法非平稳信号重构范数算法非平稳信号重构=4kNoiseiAtmojAtmoDefoGeomji2_,真正需要的相位信息真正需要的相位信息单视复单视复图像图像A A单视复单视复图像图像B B图像配准图像配准配准后配准

15、后图像图像M M配准后配准后图像图像S S干涉处理干涉处理相位滤波相位滤波有效像元选取有效像元选取相位解缠相位解缠大气相位校正大气相位校正形变反演与形变反演与地理编码地理编码编码后的形变图编码后的形变图干涉相位图干涉相位图雷达成像新体制研究雷达成像系统误差模型雷达数据处理技术团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第三部分预警平台及应用效果 成像算法的精度误差模型及校正方法针对传统算法在大视角成像情况下的局限性，提出了极坐标快速频域成像模型及方法。方位采样分析几何模型方位采样分析几何模型基于波数域积分的二维成像算法基于波数域积分的二维成像算法T1Rn2 Rn1Rarc1 OT22 R1R2D2D

16、12A2A回波数据解线调频处理距离向IFFT相位因子1补偿距离向FFT方位FFT构造积分补偿相位i R=Ri波数域积分 方位向IFFTSAR图像输出波数域波数域积分成像积分成像成像预处理成像预处理rk雷达成像新体制研究雷达成像系统误差模型雷达数据处理技术团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第三部分预警平台及应用效果 地形匹配算法的精度误差模型分析了地形底图匹配过程中的坐标系映射模型及误差来源，建立了分辨率空变的地形匹配模型。雷达坐标系雷达坐标系空间坐标系空间坐标系(,)P RRminminRR0PXOY(,)P row col00()r,c01()r,c02()r,c0()mr,c10()r

17、,c20()r,c0()mr,c方位向距离向距离向高程方位向XYZPzRO雷达成像新体制研究雷达成像系统误差模型雷达数据处理技术团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第三部分预警平台及应用效果 复杂气候环境的差分干涉相位误差与相位屏模型分析雨滴散射特性，研究了时变-空变大气相位校正算法。PSPS点三角剖分点三角剖分时变时变-空变大气相位校正算法空变大气相位校正算法-300 -200 -100 0 100 200 300 600 500400300方位向(m)距离向(m)APS估计估计子图像生成子图像生成熵值计算熵值计算空间一致性分析空间一致性分析空间插值空间插值多项式拟合多项式拟合成像处理成像

18、处理回波数据回波数据2干涉处理干涉处理相位滤波相位滤波相位解缠相位解缠像元选取像元选取差分操作差分操作形变相位形变相位回波数据回波数据1CS提取提取SCP提取提取雷达成像新体制研究雷达成像系统误差模型雷达数据处理技术团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第三部分预警平台及应用效果雷 达 成 像 新 体 制 圆周合成孔径微变监测雷达提出了圆周合成孔径全方位成像新体制和基于技术迭代的快速成像处理方法。成像几何模型成像几何模型成像仿真成像仿真雷达成像新体制研究雷达成像系统误差模型雷达数据处理技术团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第三部分预警平台及应用效果距离向角度向OmaxRiA1PPminRR

19、3020401P2P3P 球面合成孔径微变监测雷达成像提出了球面合成孔径三维微变监测雷达成像模式及球面孔径分区域相位迭代成像方法。球面孔径成像观测模型球面孔径成像观测模型球面孔径分区域相位迭代成像方法球面孔径分区域相位迭代成像方法雷达成像新体制研究雷达成像系统误差模型雷达数据处理技术团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第三部分预警平台及应用效果QXYZnPO是否观测区域像素点个数N采样点区域划分个数K采样点区域距离矩阵RkK计算滤波器函数H插值与相干叠加nN是否解线频调脉冲压缩信号IFFTSpix-3D距离信息相位三维复图像(,)nnnR pix-3D 高精度高保相微变监测雷达成像处理技术提

20、出了基于数字波束形成、伪极坐标系、成像加速收敛等高精度新体制成像算法。数字波束形成算法数字波束形成算法成像加速收敛成像加速收敛雷达成像新体制研究雷达成像系统误差模型雷达数据处理技术团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第三部分预警平台及应用效果伪极坐标系法伪极坐标系法雷 达 数 据 处 理 技 术 雷达与地理三维模型融合及误差校正方法针对地形匹配融合模型，提出了基于多项式的地基微变监测雷达几何校正融合方法。校正前后的融合结果校正前后的融合结果多项式几何校正方法多项式几何校正方法雷达原始图像空间影像数据构建几何校正模型计算校正模型参数选取控制点对坐标变换校正后图像网格校正后形变图像插值形变赋值满

21、足精度要求是否雷达成像新体制研究雷达成像系统误差模型雷达数据处理技术团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第三部分预警平台及应用效果 基于微变监测雷达的边坡稳定性评价方法分析边坡应力应变模型，提出了边坡稳定性不同阶段的评价方法基于坡度角的评价方法基于坡度角的评价方法边坡失稳的不同发展阶段边坡失稳的不同发展阶段雷达成像新体制研究雷达成像系统误差模型雷达数据处理技术团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第三部分预警平台及应用效果 微变监测雷达预警及预测分析方法发展了基于空间区域识别及时间序列曲线评价方法的预警方案。时间序列曲线预警时间序列曲线预警聚类空间区域识别聚类空间区域识别Cluster1Cl

22、uster2Noise初始变形等速变形初加速匀加速临滑位移时间预警级别警报形式警戒级警报级黄色橙色红色注意级蓝色警示级雷达成像新体制研究雷达成像系统误差模型雷达数据处理技术团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第三部分预警平台及应用效果团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术预警平台及案例1234目录contents平 台 功 能支持实时位移云图、CAD、倾斜摄影、激光点云等多源数据融合平台功能多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果跨平台、多模式、多系统综合性监测与监控软件平台；跨平台、多模式、多系统综合性监测与监控软件平台；雷达观测站采用桌面客户端

23、软件进行监测数据的24小时采集和实时处理；调度室、办公室及远程操作人员采用浏览器浏览方式进行监测结果的查看、分析和预警过程管理。数据采集软件在在矿山、水利、地灾、应急、铁路矿山、水利、地灾、应急、铁路等相关部门实现了等相关部门实现了业务化运行业务化运行。监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果跨平台、多模式、多系统综合性监测与监控软件平台；跨平台、多模式、多系统综合性监测与监控软件平台；雷达观测站采用桌面客户端软件进行监测数据的24小时采集和实时处理；调度室及远程操作人员采用浏览器浏览方式进行监测结果的查看、分析和预警过程管理、报告生成。

24、用户分析软件在在矿山、水利、地灾、应急、铁路矿山、水利、地灾、应急、铁路等相关部门实现了等相关部门实现了业务化运行业务化运行。监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果数据分析点、线、面、区域对象信息显示点的形变曲线（累计位移、和速度）-区域显示监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果数据分析左键点击区域显示形变曲线区域的形变曲线（累计位移、速度、最点位移、最大点速度）-区域显示监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果应 用 案

25、例辽宁露天矿山山西露天矿山北京地质边坡福建公路边坡广东露天矿山云南水利大坝内蒙古露天矿山重庆地质隐患点浙江地质监测西藏地质监测四川铁路边坡吉林铁路路基陕西地质隐患点江苏城区沉降山东应急监测湖南应急监测上海结构体监测新疆金属矿山青海电站边坡广西地质应急贵州地质隐患点甘肃地质边坡河北地质边坡河南水利应用安徽船闸沉降 产品已在全国25个省份实现了应用 地质、应急、矿山、水利、交通、建筑监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用长期监测，为施工及山下村庄财产安全提供科学数据。长期监测，为施工及山下村庄财产安全提供科学数据。地质篇地质篇

26、某高陡边坡监测，某高陡边坡监测，20222022年年监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用应急篇应急篇建筑坍塌救援现场建筑坍塌救援现场，应急监测应急监测，2022年年监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果短期监测，为应急救援提供周边环境监测信息支持。短期监测，为应急救援提供周边环境监测信息支持。地基SAR应用应急篇应急篇-铁路某路段山体崩塌，铁路某路段山体崩塌，应急监测应急监测，2019年年监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部

27、分预警平台及应用效果中长期监测，为现场施工提供周边环境监测信息支持。中长期监测，为现场施工提供周边环境监测信息支持。地基SAR应用应急篇应急篇-铁路某路段山体崩塌，铁路某路段山体崩塌，应急监测应急监测，2019年年监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果中长期监测，为现场施工提供周边环境监测信息支持。中长期监测，为现场施工提供周边环境监测信息支持。地基SAR应用矿山篇矿山篇-内蒙古某煤矿，内蒙古某煤矿，应急案例（应急案例（2023.02.23），2023年年监测覆盖区域监测覆盖区域监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点

28、雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用矿山篇矿山篇-内蒙古某煤矿，内蒙古某煤矿，应急案例（应急案例（2023.02.23），2023年年特征点特征点1特征点特征点1特征点特征点2特征点特征点2特征点特征点3特征点特征点3特征点特征点1特征点特征点2特征点特征点3监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用内蒙古某煤矿坍塌事故，内蒙古某煤矿坍塌事故，应急案例（应急案例（2023.02.23），2023年年监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用内蒙

29、古某煤矿坍塌事故，内蒙古某煤矿坍塌事故，应急案例（应急案例（2023.02.23），2023年年监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用提前提前7小时小时雷达位移云图报警雷达位移云图报警，提前提前特种设备特种设备、人员全部撤离人员全部撤离。矿山篇矿山篇-某露天金属矿，某露天金属矿，预警案例（预警案例（2021.04.21），2021年年监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用矿山篇矿山篇-某露天金属矿，某露天金属矿，预警案例（预警案例（2021.04.21

30、），2021年年监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用水利篇水利篇-某水电站边坡，某水电站边坡，2021年年监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用水利篇水利篇-某水电站边坡，某水电站边坡，2021年年形变定位形变定位监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用水利篇水利篇-某某坝体监测坝体监测，2021年年监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警

31、平台及应用效果地基SAR应用水利篇水利篇-某某坝体监测坝体监测，2021年年监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用交通篇交通篇-某某铁路路基铁路路基监测，监测，2018年年路基沉降段为某处路基与铁路桥连接处的过渡段，整体长度约300米。运营中的既有线为上下行复线，两侧均出现沉降。现场目前已发生的沉降采用注浆、加添道砟的临时处理方式。沉降区监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用交通篇交通篇-某某铁路路基铁路路基监测，监测，2018年年雷达与铁路位置关系图

32、18日累积形变趋势-6-4-2024057349556971127133139累积形变量温度（摄氏度）时间样本摄氏温度监测点2形变周期与温度对照监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用建筑篇建筑篇-风塔监测风塔监测，2021年年雷达图像观测场景监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用22建筑篇建筑篇-风塔监测风塔监测，2021年年形变量频谱图位移曲线15监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果地基SAR应用建筑篇建筑篇-厂房监测，厂房监测，2023年年成像平面原点成像平面原点R1R1R2R3监测预警平台多源数据融合应用案例团队介绍雷达成像原理及特点雷达成像技术第四部分预警平台及应用效果