【最新成果】低频电磁波建筑物内部结构透视技术研究进展

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背景介绍

城市环境下的反恐作战、灾害救援等行动中，作战、救援人员往往需要深入陌生建筑物内部，缺少建筑物内部结构信息将对行动的顺利开展以及人员的安全产生较大威胁。因此,研究建筑物内部结构的穿透探测，具有重要的现实意义和研究价值。在不破坏现场的情况下，声波、红外、低频电磁波等探测技术均能够不同程度的实现穿透探测，这其中，低频电磁波探测在可穿透墙体类型、探测范围、探测精度等指标上最为突出，因此成为建筑物内部结构穿透探测的研究热点。

历经数十年的发展，低频电磁波建筑物内部结构透视探测已经发展出三类主要技术，即基于反射波测量的穿墙雷达成像技术、基于透射波测量的射频层析成像技术、以及基于多径信号的墙体位置估计技术，这三类技术均已取得了一些具有实际意义的研究成果。不过上述三类技术的研究目前还较为分散，缺少统一的对照总结。为便于研究人员更好地把握该领域的发展特征，推进低频电磁波建筑物内部结构透视技术的实际应用，亟需对该领域的发展情况进行梳理总结。

团队工作

针对利用低频电磁波进行建筑物内部结构探测的相关研究较为分散的问题，国防科技大学金添教授团队联合电子科大崔国龙教授团队围绕上述三类技术，对其所涵盖内容的发展历程进行了梳理，主要包括穿墙雷达墙后静止目标成像原理、基于穿墙雷达的建筑物内部结构观测模式、基于穿墙雷达成像的建筑物内部结构重建技术、基于射频层析成像的建筑物内部结构反演技术、以及基于多径信号的墙体位置估计技术，并以此对该领域的发展趋势进行了探讨。该工作对于该领域的后续研究具有良好的参考价值和指导意义。

该工作已发表在《雷达学报》网络优先出版的“低频电磁波建筑物内部结构透视技术研究进展”（金添，宋勇平，崔国龙，郭世盛）。

论文介绍

该文围绕基于低频电磁波的建筑物内部结构穿透探测，回顾了本世纪初以来科研人员在该领域中所做出的努力。对该领域所包含的三类主要技术（基于反射波测量的穿墙雷达成像技术、基于透射波测量的射频层析成像技术、以及基于多径信号的墙体位置估计技术）的基本原理和发展历程进行了梳理。该文以基于穿墙雷达成像技术的建筑物结构穿透探测为主体，首先介绍了穿墙雷达墙后目标的成像原理，然后分析了基于穿墙雷达的建筑物内部结构观测模式的发展历程，接着介绍了典型的基于穿墙雷达成像技术的建筑物内部结构重建方法，之后讨论了射频层析成像与利用多径信号进行墙体位置估计这两种探测技术的发展，最后对该领域的发展特点进行了总结，全文结构与主要内容如图1所示。

图1 论文结构与主要内容

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