[發明專利]一種船舶交通導航系統用導航雷達的目標檢測技術

無效

• 申請號: 201210243145.5
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN102736067A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 丁春;姚遠
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: G01S7/35
• 分類號: G01S7/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一?技術領域

本發明涉及一種船舶交通導航系統用導航雷達的目標檢測技術，屬于雷達目標處理領域，尤其是指用于船舶交通導航系統(Vessel?Traffic?System，簡稱VTS)中導航雷達視頻的目標檢測算法。

二?背景技術

到目前為止，一方面，因為成本的限制，大多數導航雷達采用磁控管發射機，沒有采用脈壓和相參的技術手段。另一方面，出于安全角度的考慮，導航雷達的方位測量精度都比較高。

基于以上兩個特點，導航雷達在目標檢測方面的主要不足在于對于江面或者海面目標的回波基本上表現為“面”目標的特性，即形成目標回波的脈沖數比較多，并且，目標回波在距離上也占有多個距離單元。

本發明基于以上考慮，將單個目標的回波視為一個連通集，基于連通的原則，綜合采用雙門限檢測算法從導航雷達視頻中檢測出目標。

三?發明內容

本發明的目的在于：提供一種在VTS系統中用于在導航雷達視頻中檢測出目標點跡的方法。

為了設計一種在VTS系統中用于在導航雷達視頻中檢測出目標點跡的方法，本發明的具體設計方案如下：

本發明首先在單個脈沖上進行一維檢測，檢測的結果稱為一維點跡。點跡池中按照距離從小到大存儲點跡，并且，點跡池中的點跡是在方位上經過雙門限檢測算法檢驗，依然延伸的點跡。一維點跡有起點和終點兩個屬性值，表示了該一維點跡在距離上的覆蓋范圍，用距離單元在對應脈沖中的偏移量表示。點跡池中的點跡也有起點和終點兩個屬性值，表示了該點跡在距離上的覆蓋范圍，與最新連通的一維點跡的起點和終點的屬性值一致。連通即是比較點跡池中的點跡和一維點跡的起點和終點兩個屬性值的過程。如果點跡池中的點跡與一維點跡共同覆蓋的距離單元數大于零，則認為點跡池中的點跡在延伸；如果點跡池中的點跡在當前脈沖沒有延伸，當最近M個脈沖中未延伸次數超過N次時，則認為該點跡延伸結束，即是從雷達視頻中檢測出了目標。

本發明的特征在于將目標的回波看作一個連通集，將起點和終點作為一維點跡和點跡池中的點跡的兩個特征，用起點和終點作為連通檢測的依據。該方法具有實時性高，工程實現簡單的特點。

四?附圖說明

下面結合說明書附圖，通過實施例對本發明作進一步地描述。

圖1是本發明常規單一目標回波的形狀；

圖2是本發明的處理順序圖。

五?具體實施方式

本發明按照先后順序分別為距離檢測、連通檢測、回波分析與處理、點跡生成等四個步驟組成，參見圖2。

距離檢測是在單個脈沖上進行檢測，檢測的結果稱為一維點跡。將該脈沖的各距離單元與某種恒虛警率門限(以下簡稱為門限)比較，如果M個連續的單元中有N個單元的幅度值大于門限，則認為檢測到了一維點跡的起點；如果已經檢測到了一維點跡的起點，當M個連續的單元中有N個單元的幅度值不大于門限，則認為檢測到了一維點跡的終點。由起點和終點兩個屬性值唯一確定了一維點跡。

將在連續的脈沖上檢測出來的一維點跡在方位上連通的結果稱為二維點跡，保存在一個稱為點跡池的緩存中。二維點跡也有起點和終點兩個屬性值，與最新連通的一維點跡的起點和終點的屬性值一致。連通即是比較點跡池中的點跡和一維點跡的起點和終點兩個屬性值的過程。如果點跡池中的點跡與一維點跡共同覆蓋的距離單元數大于零，則認為點跡池中的點跡在延伸；如果點跡池中的點跡在當前脈沖沒有延伸，當最近M個脈沖中未延伸次數超過N次時，則認為該點跡在方位上延伸結束，即是從雷達視頻中檢測出了目標。

回波分析與處理是針對在方位上延伸結束的點跡的幅度分布進行分析，計算點跡的平均幅度、幅度極點、點跡的形狀、目標的姿態、目標大小等信息，如果點跡的形狀不是常規單一目標的形狀，則需要將點跡拆分為具有常規單一目標形狀的點跡。

點跡生成是使用重心法計算出經過回波分析與處理的點跡的方位和距離。具體計算公式是：

本發明工作原理如下：

導航雷達對于江面或者海面目標的回波基本上表現為“面”目標的特性，將目標看作一個連通集。在假設目標回波連通的前提下，抽象出一維點跡和二維點跡的近端和遠端兩個屬性，通過比較一維點跡和二維點跡的近端和遠端，判斷點跡在方位上是否繼續延伸。通過分析目標回波的形狀，將不是常規單一目標形狀的點跡拆分為具有常規單一目標形狀的點跡。使用重心法計算點跡的方位和距離。

以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護范圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護范圍之內。