吴辰斌 楼铁城 何磊 周韫捷 蒋晓娟

（国网上海市电力公司 上海市 200120）

随着电缆隧道的普及和发展，电缆隧道中存在的隐患越来越多，通常以日常巡检的方式来保证电缆隧道的可靠运行。目前，大部分电缆隧道的巡检由人工完成，由于电缆隧道内设备数量众多、分布点多、总里程长，导致了监控信息量大、监控距离长、巡检周期短的特点。同时电缆隧道具有易积水、易产生有害气体、空气不易流通、高电压、高辐射等问题，使得人工巡检工作变得异常艰难，迫切需求电缆隧道巡检机器人替代人工巡检。在这样的背景之下，使用机器人代替人类进行隧道巡检成为隧道巡检自动化的研究热点，在隧道的复杂环境下，提升机器人对于定位及避障功能极为重要。

1 基于调频连续波雷达的定位功能

调频连续波雷达是调频连续波雷达，发射的信号是线性调频连续波或线性调频序列，其频率随时间变化的特征遵循锯齿形。[1]通过产生线性调频信号以放大并从发射天线发射信号。雷达照亮的区域中的任何物体都会将传输的信号反射回去。将反射信号与本地振荡器信号混合会产生拍频（中频IF 频率）输出，该输出将被数字化，然后在DSP 中进行处理。

图1显示了接收到的调频连续波雷达信号，该信号包括与各种对象相对应的已发送信号的不同延迟和衰减副本。从图1中可以看到，与每个对象相对应的拍频信号是一个音调（忽略线性调频信号的开始和结尾处的边缘效果），其频率与物体距离雷达的距离成正比。……