相位干涉是雷达测微小位移的常用方法。以初始时刻的雷达复图像作为参考,比较同一位置在不同时刻回波的相位差,就能得到视线方向的位移。位移很小时,相位法精度很高;但当位移超过半个波长,相位会出现整周模糊,需要做相位解缠。这是选择测量方法时需要考虑的因素。精密测距是另一种方法。FMCW 雷达通过差频测量目标的距离,跟踪距离随时间的变化,就得到形变。这种方法没有相位模糊,量程不受半个波长的限制,适合位移范围较大、变化缓慢的对象,比如边坡的长期累积位移。代价是精度略低于相位法,所以要根据监测对象的形变量级和速率选用合适的方法。 边坡雷达站配一台雨量计,降雨和位移可在同一时间轴上对照。采购边坡监测雷达

雷达的视场可以横置或纵置。雷达横置时竖向视场为 25°,壁高 45 m 的岩壁,需要退到约 97 m 才能一次覆盖全高;壁面窄而高时,可以将雷达纵置,竖向视场达到 120°,在 50 m 的距离就能一次覆盖整个壁高。选择横置还是纵置,取决于岩壁的宽高比和现场能够设站的位置。边坡雷达可以与现场相机和告警装置联动。当某个分辨单元缓慢外移,时序曲线越过阈值时,机内相机自动抓拍留证,平台发出分级告警,路侧的 LED 屏同步提示。这使监测不只停留在数据记录,也能把变化及时传递给管理人员和过往车辆,具体的告警级别和阈值,由管理单位依据规范设定。星地遥感 EchoSAR 是 4D 成像 MIMO 毫米波形变监测雷达,面状同步成像,整机低至 6 W,防护等级 IP65,用于边坡、桥梁和路面的非接触位移监测。 边坡监测雷达解决方案边坡雷达擅长缓慢形变,瞬间落石不在它的测量范围内。

形变监测雷达方案依赖准确的壁面几何,而地图定位常常不够准。路名标注点与真实陡崖之间,可能相差十几米到几百米。曾有定位点落在平缓台地上,与照片里的陡崖明显不符。所以星地遥感做 EchoSAR 初步方案时,会先下载公开高程和路网数据。再把照片中的壁面、路缘和对侧地形与高程数据匹配。匹配结果用来估算壁高、站距和视线角度。这些估算值在方案中注明为示意,等踏勘实测后替换。这一步能提前发现站位不利的点位,减少现场返工。站位一旦改动,覆盖、台数和投入都要重新核算,所以这一步宁早勿晚。
边坡监测需要的是长期、可靠的累积位移。边坡位移的量级可以从毫米到厘米,甚至更大,速率通常较慢。精密测距不受半波长的限制,能够跟踪大范围的累积变化,适合边坡这类对象。而桥梁挠度是小幅度、较高频率的动态变化,相位法更能发挥高精度的优势,也能支撑更高的采样频率,这就是两个型号的分工。雷达监测需要稳定的散射体。雷达回波来自被测表面的散射,岩壁、混凝土、金属构件的回波强而稳定;而植被、水面、飘动的物体回波随时间变化,相位不稳定。因此在植被覆盖的边坡,需要在关键位置布设角反射器,使回波更强更稳。了解被测表面的散射特性,是雷达监测方案设计中必不可少的一步。星地遥感 EchoSAR 不依赖可见光,雨雾夜间仍可获得有效数据,数据可通过 4G 或网络回传并接入客户平台。 F100 采样率可达 50 Hz,车辆过桥的挠度过程可以完整记录。

采购形变监测雷达时,建议关注几个方面:型号与监测对象是否匹配;指标是否带有距离等条件;设备的防护、供电和通信是否满足现场;平台和数据接口是否满足管理需要;安装、调试、培训和售后如何安排。星地遥感的 EchoSAR 在这些方面都给出明确的说明,方便客户做选型比较。客户在比较不同雷达产品时,可以问几个问题:指标是在多远距离下得到的;测的是径向位移还是真实位移;抗雨雾和杂波的措施是什么;是否有参考点校正;数据能否回溯;设备的供电和功耗。这些问题的答案,比单一的精度数字更能反映设备的实际性能。星地遥感乐于就这些问题与客户做技术交流。 无效数据会被标记并剔除,成果表中以空缺标示,不用插值补齐。边坡监测雷达解决方案
雷达与 GNSS 配合:GNSS 提供基准,雷达提供面状位移分布。采购边坡监测雷达
形变监测雷达的提示阈值,可以按累计位移设,也可以按位移速率设。缓变边坡的累计位移会逐渐增大,单看累计量,长期蠕动中容易频繁触发。速率阈值关注的是变化快慢,更能反映加速过程。EchoSAR S300 每 5 min 一期数据,便于计算短时段和长时段的速率。平台可以对同一单元同时设置累计和速率两类阈值。具体数值由管理单位依据设计文件、规范和历史数据确定。试运行期积累的数据,可以帮助管理单位把阈值调整到合理水平。超出阈值时,系统推送分级提示,并联动现场抓拍。阈值调整的记录保存在平台上,便于追溯。 采购边坡监测雷达
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