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摘要
我国是全球最重要的动物迁飞场，水稻、小麦、玉米等作物重大害虫在我国远距离迁飞，严重威胁我国粮食生产安全。由于昆虫迁飞多发生在夜间，雷达的全天候、全天时探测特点使其成为昆虫迁飞监测最有效的手段。扫描昆虫雷达是昆虫迁飞监测的典型体制，可获取扫描空域内迁飞昆虫数量分布、密度等。但传统扫描昆虫雷达采用两维机械扫描，扫描空域非连续，且数据率低、分辨率低，难以实现迁飞虫量与分布的准确探测。本文提出一种新型迁飞昆虫扫描雷达，采用俯仰电扫、方位机扫的高分辨相控阵体制，可对大范围空域（方位0°～360°、俯仰5°～85°）进行快速扫描，获取迁飞昆虫精细的数量分布与密度。其中，数量分布主要面临低仰角强杂波下的弱小昆虫目标检测问题；密度主要面临相控阵俯仰波位捷变下等效雷达扫描体积计算问题。为此，本文进一步提出了基于静态杂波图的自适应变参VI-CFAR检测算法与基于雷达扫描体积微元化的密度反演算法，并通过仿真与实测数据验证了方法的有效性。目前，该系统已布设于山东省东营市现代化农业示范基地开展业务运行，可获取夜间迁飞昆虫的空间精细分布与密度，成功观测到迁飞昆虫的高度成层等科学现象，可为昆虫迁飞空间结构机理分析提供关键支撑。
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