S1-3，所述合成網(wǎng)絡(luò)控制模塊根據(jù)測距需要，計算出發(fā)射波的功率值，設(shè)該功率值為X ;然后，基于功率X值確定需選取的收發(fā)單元個數(shù)，設(shè)為m ;其中，m < η ;
[0081]然后，從η個收發(fā)單元中選取m個收發(fā)單元，該m個收發(fā)單元的發(fā)射功率和即為m，m個收發(fā)單元組成功率值為X的合成網(wǎng)絡(luò)；
[0082]然后，合成網(wǎng)絡(luò)控制模塊將接收到的毫米波復(fù)用給合成網(wǎng)絡(luò)中的m個收發(fā)單元，m個收發(fā)單元分別對毫米波進行功率放大處理，然后在空間疊加合成，即得到功率值為X的發(fā)射波，然后，向外發(fā)射該發(fā)射波；
[0083]仍以圖3為例，如果需要得到1000瓦發(fā)射功率的電磁波，則可以選取1個500WR/T模塊、2個200WR/T模塊和1個100WR/T模塊；則此種情況，X = 1000，m = 4。然后，所選取的4個R/T模塊分別對毫米波進行功率放大處理，經(jīng)空間疊加合成，即得到功率值為1000瓦的發(fā)射波。
[0084]S1-4，所發(fā)射的發(fā)射波遇物體后形成反射回波，所述反射回波通過有源相控陣收發(fā)組件被所述合成網(wǎng)絡(luò)控制模塊接收；
[0085]所述合成網(wǎng)絡(luò)控制模塊將接收到的反射回波傳輸給所述毫米波發(fā)射及信號處理模塊；
[0086]S1-5，所述毫米波發(fā)射及信號處理模塊對接收到的反射回波進行信號處理，得到本次探測到的檢測目標的距離值；
[0087]S1-6，所述毫米波發(fā)射及信號處理模塊將所述距離值顯示到顯示模塊。
[0088]另外，本發(fā)明中，紅外測方位角度子系統(tǒng)所使用的第二電機驅(qū)動系統(tǒng)和毫米波測距子系統(tǒng)第一電機驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理均相同，最終達到對電機的穩(wěn)態(tài)旋轉(zhuǎn)控制。因此，僅在此處介紹電機驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征和工作過程:
[0089]如圖4所示，為電機驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖，電機驅(qū)動系統(tǒng)為高精度電機驅(qū)動系統(tǒng)，為一種雙閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，包括:電機、電流檢測模塊、轉(zhuǎn)速檢測模塊、滯環(huán)電流控制器、三相整流電路、功率放大電路和DSP控制模塊；其中，電機可選用PMSM電機；
[0090]所述三相整流電路的輸出端與所述功率放大電路的第一輸入端連接，所述功率放大電路的輸出端與所述電機的輸入端連接；
[0091]所述轉(zhuǎn)速檢測模塊的輸入端與所述電機連接，所述轉(zhuǎn)速檢測模塊的輸出端與所述DSP控制模塊的輸入端連接，所述DSP控制模塊的輸出端連接到所述滯環(huán)電流控制器的第一輸入端；
[0092]所述電流檢測模塊的輸入端與所述電機連接，所述電流檢測模塊的輸出端連接到所述滯環(huán)電流控制器的第二輸入端；
[0093]所述滯環(huán)電流控制器的輸出端反饋連接到所述功率放大電路的第二輸入端。
[0094]電機驅(qū)動系統(tǒng)均采用以下方法，實現(xiàn)對電機的穩(wěn)態(tài)旋轉(zhuǎn)控制:
[0095]Sl-a,三相整流電路將整流后的電流傳輸給功率放大電路，功率放大電路將功率放大后傳輸給電機，進而驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動；在電機轉(zhuǎn)動過程中，轉(zhuǎn)速檢測模塊檢測電機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息，并將檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息傳輸給DSP控制模塊；同時，電流檢測模塊檢測電機的當(dāng)前電流信號，并將檢測到的當(dāng)前電流信號傳輸給滯環(huán)電流控制器；
[0096]Sl-b, DSP控制模塊對接收到的當(dāng)前轉(zhuǎn)速信息進行信號處理，將其轉(zhuǎn)化為電流信號，并將轉(zhuǎn)化后的電流信號傳輸給滯環(huán)電流控制器；
[0097]Sl-c，所述滯環(huán)電流控制器比對來自所述DSP控制模塊的轉(zhuǎn)化后的電流信號以及來自所述電流檢測模塊的當(dāng)前電流信號，得到用于控制電機穩(wěn)態(tài)旋轉(zhuǎn)的調(diào)控指令，并將該調(diào)控指令作用于功率放大電路，改變功率放大電路的功率放大倍數(shù)，進而調(diào)整電機的供電電源，使電機穩(wěn)態(tài)旋轉(zhuǎn)，由此實現(xiàn)對電機的雙閉環(huán)反饋控制。
[0098]( 二)紅外測方位角度子系統(tǒng)
[0099]紅外測方位角度子系統(tǒng)包括:紅外鏡頭、擺鏡、凝視型紅外面陣探測器、視頻處理及顯示系統(tǒng)和第二電機驅(qū)動系統(tǒng)；在所述擺鏡的前方固定安裝所述紅外鏡頭，在所述擺鏡的后方固定安裝所述凝視型紅外面陣探測器；所述凝視型紅外面陣探測器的輸出端與所述視頻處理及顯示系統(tǒng)的輸入端連接；所述控制主機的一端與所述視頻處理及顯示系統(tǒng)雙向通信連接，所述控制主機的另一端與所述第二電機驅(qū)動系統(tǒng)雙向通信連接，所述電機驅(qū)動系統(tǒng)的輸出端與所述擺鏡連接，用于控制所述擺鏡的掃描運動。
[0100]實際應(yīng)用中，紅外鏡頭為高精度、長焦距鏡頭，如焦距為300mm的長焦距紅外鏡頭，可接收光線范圍最長可達到30公里；擺鏡可以為掃描頻率為10kHz高速擺鏡，可以高頻率快速掃描紅外鏡頭接收到的物體所發(fā)出的紅外線；凝視型紅外面陣可采用3um的640*480像元InSb凝視型紅外面陣，可快速靈敏的對擺鏡掃描圖像進行成像；視頻處理及顯示系統(tǒng)通過對視頻進行快速處理拼接，可以將多點追蹤目標結(jié)果同時顯示在一個屏幕上；控制終端可采用PC機實現(xiàn)，其作為系統(tǒng)的核心控制端，可以與視頻處理及顯示系統(tǒng)、高精度電機驅(qū)動系統(tǒng)實時通訊，向視頻處理及顯示系統(tǒng)或高精度電機驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)送控制命令，或者，接收視頻處理及顯示系統(tǒng)以及高精度電機驅(qū)動系統(tǒng)所采集到的數(shù)據(jù)。
[0101]紅外測方位角度子系統(tǒng)的工作過程為:
[0102]S1.1，紅外鏡頭接收搜索區(qū)域中各個物體所發(fā)出的紅外線；
[0103]S1.2，控制主機按控制策略向第二電機驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)送控制指令，進而通過第二電機驅(qū)動系統(tǒng)控制擺鏡對紅外鏡頭所接收到的紅外線進行周期性掃描；
[0104]S1.3，凝視型紅外面陣探測器不斷對所述擺鏡掃描到的紅外線進行成像操作，得到多個檢測目標圖像；
[0105]S1.4，控制主機控制視頻處理及顯示系統(tǒng)，使其實時獲取所述凝視型紅外面陣探測器得到的檢測目標圖像，對獲取到的多個檢測目標圖像進行視頻拼接處理，將多點檢測目標同時顯示在一個屏幕上；同時，通過對獲取到的多個檢測目標圖像進行分析，得到各個檢測目標的方位值。
[0106]以應(yīng)用圖3的紅外毫米波測距設(shè)備為例，下面介紹一種具體實施例:
[0107]毫米波發(fā)射及信號處理模塊產(chǎn)生峰值功率為2W、頻率為34.7GHz的毫米波，所發(fā)射的毫米波經(jīng)合成網(wǎng)絡(luò)控制模塊復(fù)用給有源相控陣收發(fā)組件的15組收發(fā)單元，每個收發(fā)單元經(jīng)過程控開關(guān)控制模塊選擇一個收發(fā)組件，將毫米波功率放大成100W、200W或500W，即組合功率范圍為100W?4000W ;然后，發(fā)射波遇到物體時發(fā)生反射，反射回波再由天線接收，經(jīng)過各收發(fā)單元、合成網(wǎng)絡(luò)控制模塊后回傳給毫米波發(fā)射及信號處理模塊；
[0108]高精度電機驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動有源相控陣收發(fā)組件和擺鏡旋轉(zhuǎn)尋找檢測目標，在電機驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動下，紅外測方位角度子系統(tǒng)和毫米波測距子系統(tǒng)均可實現(xiàn)以下范圍的旋轉(zhuǎn):左右360°旋轉(zhuǎn)、上下30°旋轉(zhuǎn)，上下旋轉(zhuǎn)周期為0.25秒，左右旋轉(zhuǎn)周期為1秒。然后，紅外測方位角度子系統(tǒng)將30公里范圍內(nèi)目標的方位角度信息發(fā)送給控制主機；毫米波測距子系統(tǒng)將30公里范圍內(nèi)目標的距離信息發(fā)送給控制主機；其中，紅外測方位角度子系統(tǒng)的測角精度為0.1°，毫米波測距子系統(tǒng)的測距精度為8米；其中，對于紅外測方位角度子系統(tǒng)，其工作過程為:
[0109]擺鏡的掃描速度為10kHz，在巡航模式下對目標進行快速成像，可以同步追蹤三個目標的運動軌跡。紅外鏡頭為長焦距鏡頭，可以將30公里范圍內(nèi)的目標發(fā)射的紅外線接收到并傳送給擺鏡，擺鏡通過高速掃描將像傳遞給凝視型紅外面陣，凝視型紅外面陣為3um的640*480像元InSb凝視陣列，可以捕捉非常微弱的紅外光線。視頻處理及顯示系統(tǒng)接收到凝視型紅外面陣的目標信號，通過視頻拼接技術(shù)將追蹤的多目標信號顯示在屏幕上，使監(jiān)測人員可以一次性觀察多個追蹤目標?？刂浦鳈C通過串口對高精度電機驅(qū)動系統(tǒng)配置程序控制和手動控制兩種控制方式，在沒有發(fā)現(xiàn)目標時可以利用程序控制巡航搜索，發(fā)現(xiàn)目標后可以程序報警并通過手動控制有目的的追蹤侵入目標，控制主機通過對毫米波發(fā)射及信號處理模塊、視頻處理及顯示系統(tǒng)進行控制和交互信息，將最后測量的目標方位角度和距離信息整合處理，顯示于顯示模塊上。同時，在視頻處理及顯示模塊上可以看到探測目標的具體動向視頻，視頻處理及顯示模塊采用視頻拼接技術(shù)可以對多目標進行同時監(jiān)控。
[0110]綜上所述，本發(fā)明提供的紅外毫米波測距設(shè)備及方法，將紅外毫米波測距技術(shù)與紅外成像測方向技術(shù)結(jié)合到一起，對現(xiàn)有技術(shù)的紅外毫米波測距技術(shù)進行了改進，具有以下優(yōu)點:
[0111](1)有源相控陣收發(fā)組件中的多種收發(fā)單元通過合成網(wǎng)絡(luò)控制模塊的控制，可以合成具有發(fā)射不同功率毫米波能力的組件，從而可以實現(xiàn)遠、中、近不同距離的測量的需求；
[0112](2)能精確測量檢測目標的方位角度信息和距離信息，使監(jiān)控人員可以準確的獲知目標的具體位置，實現(xiàn)對目標的精確定位；
[0113](3)本發(fā)明中，對于紅外測方位角度子系統(tǒng)，通過紅外鏡頭、擺鏡和凝視型紅外面陣相互配合，可在夜晚對多目標進行實實精確跟蹤，視頻處理及顯示系統(tǒng)可以對跟蹤的多目標視頻進行拼接，在一個顯示屏上實實顯示多目標跟蹤圖像；
[0114](4)高精度電機驅(qū)動系統(tǒng)可以對電機進行雙閉環(huán)反饋控制，進而實現(xiàn)高精度、高速控制擺鏡和有源相控陣收發(fā)組件旋轉(zhuǎn)，搜索檢控目標。
[0115]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可