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毫米波能穿过纸板、木材、服装、雾、云、火焰等,同时金属物品和非金属物品辐射的毫米波能量差异明显。无源毫米波成像系统通过采集场景中不同部位的毫米波辐射能量实现成像,这种成像方式能探测到人体携带的隐匿金属物品,同时不会对人体产生辐射伤害,能很好地应用在机场等公共场所人体安检。在无源毫米波成像系统中,单通道机械二维扫描成像实现简单、成本低,但成像实时性差,误差大;焦平面面阵凝视成像不需要机械扫描、实时性性好,但通道阵列的一致性设计难度大,现有工艺水平很难达到预定效果。焦平面线阵扫描成像,采用多个通道和透镜组成焦平面线阵,通过俯仰摆镜快扫,实现二维成像,以较小的实现复杂度和成本,实现较大的成像范围和较高的成像速率,现阶段可实现性最高。本文依托具体的科研项目,综合权衡成像实时性、实现复杂度、装备成本等工程因素,探讨无源毫米波成像系统的系统体制,研究快速可靠的扫描方式,并工程实现。具体工作如下:1.研究了无源毫米波成像系统总体方案,分析系统体制,研究成像速率、扫描范围、目标移动速度、通道积分时间等技术指标间的相互制约关系。2.针对系统具体应用,研究了摆镜快扫过程中加减速运动模型;根据系统指标要求,研究了伺服机构总体方案,分析伺服单元中机械结构、电机、位置传感器、控制器硬件等部件的技术指标,并分别完成了选型,给出伺服单元工程实现方案。3.设计了基于DSP TMS320F28335伺服电机控制器,完成原理图和PCB设计,并对各接口电路进行了调试,分析前期实验系统中伺服机构电气连接,给出相应的抗干扰方法。4.针对前期单通道透镜天线试验系统,设计了二维扫描模式,研究了松下A4伺服电机的DSP控制,给出了其在位置控制模式下加减速DSP控制方法,并在TI CCS3.3环境下,编程实现了加减速模式,分别应用于水平方向扫描和俯仰方向扫描。5.通过系统试验,发现机械扫描成像中图像错位问题,分析原因,进行扫描轨迹拟合实验,最后研究毫米波图像错位校正算法,应用于后期数据处理。