[实用新型]一种多源融合无人车载式爆炸物探测系统

说明书

本实用新型公开了一种多源融合无人车载式爆炸物探测系统，其包括：无人车载平台，作为搭载探测模块的移动底盘；三光融合成像装置，用于负责探测地表的未爆物；电磁感应探测成像装置，用于通过电磁感应的方式进行未爆物的探测和定位；探地雷达成像装置，用来穿透地面土层，探测地下的未爆物目标；未爆物标识和定位装置，用于对探测到的未爆物进行标识；数据处理与控制中心，用来控制无人车载平台的作业，并用来对探测模块的数据进行处理，判决出未爆物及其所在的位置。本实用新型具有智能化程度高、安全性好、探测精准度高、适用范围广等优点。

技术领域

本实用新型主要涉及到危爆物的探测技术领域，特指一种多源融合无人车载式爆炸物探测系统。

背景技术

预防和打击爆炸犯罪活动受到全世界各国高度重视，然而目前已有未爆物的探测方法，在探测速度、探测距离等方面还不能完全保证探测人员的安全。如何实现快速准确的爆炸物探测，减少生命财产损失，是各个国家尤其是经历战争后的国家都面临的一个严峻问题。

虽然探测未爆物器材多种多样，其使用的技术手段也不尽相同，但其探测的基本原理几乎依据的都是未爆物材料的物理特性、化学特性或其外形轮廓特征。根据所使用的技术方法的不同将目前的未爆物探测方法分为为四大类: 电子探测、机械探测、化学探测及动物探测,其中电子探测是全球各国目前使用最为频繁的一种探测手段。

电子化探测是利用电子设备，对物理参数发生变化进行分析，确认未爆物，该探测技术基本覆盖了全部的电磁波谱。机械式探测是采用探针或者土钻，进行人工探测，存在探测速度慢，效率低等特点。化学式探测是利用产生的化学反应来探测未爆物。动物探测是利用动物的某种特殊灵敏功能探测。其中最常见的是第一种探测方式，即利用电磁波进行未爆物探测，且电子探测也包含很多种不同的方式：

1.低频电磁感应探测方法，以土壤和金属目标之间电导率和磁导率的不同为基础，将未爆物的金属部件作为电磁波的探测对象。低频电磁感应探测技术简单有效，较适合单兵作业，也应用于车载探测系统。现代未爆物金属部分大幅度减少，使低频电磁感应探测在增大探测灵敏度的同时也导致虚警增多，高灵敏度探测由于土壤中未爆物及其他自然异物的构成、属性在不同条件下的随机差异，无法完全排除周围环境的干扰。

2.磁法探测，早期的未爆物基本是钢质材料制作的外壳，现在大部分的未爆物改用塑料、陶瓷外壳，但仍旧带有一定铁磁性材料制作的部件。由于铁磁性材料具有较强的磁性，因此可以利用磁性来探测未爆物。未爆物表现出的磁性，既与自身含铁磁性物质的数量、形状、材质有关，还与埋设地区的地磁要素及未爆物的轴线方法与地磁场方法的相对角度有关。在地磁场中，未爆物所表现出的磁性是多方面的，每种特性都有其相应的探测技术。

3. 超宽带探地雷达，该雷达探测法通过高频的电磁波的散射和反射，将雷达接收到的信号通过数据分析，就可以得到目标未爆物的尺寸、性质等特征信息。考虑到土壤的色散性，对目标的探测深度和探测分辨率是不能同时兼顾的。因此，实际的应用中，需要对探测深度与探测分辨率进行综合考虑。由于超宽带雷达具有极宽频谱信息量，使探测回波对各种介质的变化具有敏感的反应，增加了探测回波的干扰因素。

4.核电四极矩共振探测技术，探测炸药相比探测电场、磁场等特征更具有未爆物的本质特征。通过探测炸药而发现未爆物，产生虚警的可能性比较小，核电四极矩探测技术是一种对炸药进行探测的探测技术。电四极矩共振探测技术具有探测率高、虚警低而速度快的优势。检测电四极矩共振信号主要困难在于信号太微弱。一方面需要采用较强功能的弱信号接收技术，另一方面要研制异型天线，作为探头，这种探头发射电磁场较均匀，具一定开放性，接收效率较高，有较强的抑制空间干扰的功能。

5.红外成像探测技术，红外成像技术的发展使远距离大面积未爆物的探测成为了可能。红外未爆物探测是根据未爆物上层的土壤与周围的环境背景间的不同的热辐射差异，不同的热学特性使目标场景产生了不同的灰度差异，红外热像仪对这种辐射差异探测成像，通过未爆物和背景的热辐射的不同强度，根据这种差异从目标场景中对未爆物进行探测。