[發明專利]一種雷達輔助紅外傳感器的目標探測系統及探測方法

有效

• 申請號: 201310643532.2
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103631268B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 趙軍
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12;G01S13/66
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙)31239
• 代理人: 杜林雪

1.一種雷達輔助紅外傳感器目標探測系統，包括紅外獨立跟蹤模塊，紅外/雷達協同跟蹤模塊、雷達輻射控制模塊、跟蹤模式選擇及切換模塊，其特征在于：

紅外傳感器對空域進行掃描，雷達傳感器處于不輻射狀態,一旦發現目標，雷達輻射控制模塊允許雷達傳感器進行輻射，由跟蹤模式選擇及切換模塊切換到紅外/雷達協同模塊,在雷達傳感器和紅外傳感器同時對目標進行連續若干拍掃描后，紅外/雷達協同跟蹤模塊根據雷達和紅外的數據進行濾波跟蹤,并給出高精度的目標數據,然后雷達輻射控制模塊控制雷達停止輻射，利用紅外的角度信息維持目標的跟蹤，在所述雷達輻射控制模塊中，根據航跡質量檢驗和距離及角度的精度進行判斷，決定是否需要雷達輻射支持。

2.根據權利要求1所述的一種雷達輔助紅外傳感器目標探測系統，其特征在于，雷達處于間歇工作狀態，紅外始終處于工作狀態中,雷達的輻射與停止由雷達輻射控制模塊來決定。

3.根據權利要求1所述的一種雷達輔助紅外傳感器目標探測系統，其特征在于，進行雷達輻射的條件是：紅外傳感器探測到新目標，需要雷達輻射；或者，進行目標航跡質量檢驗，根據距離通道殘差向量范數和角度通道的角度變化率進行機動檢測，目標出現機動，進行雷達輻射；或者，在距離通道預測時，距離預測協方差和預測時間分別與各自對應的閾值進行比較，有一項超過閾值就進行雷達輻射；或者，根據目標加速度進行判斷，大于閾值，則需要雷達輻射。

4.根據權利要求1所述的一種雷達輔助紅外傳感器目標探測系統，其特征在于，利用singer模型對目標進行跟蹤。

5.根據權利要求1所述的一種雷達輔助紅外傳感器目標探測系統，其特征在于，雷達輻射時，距離通道濾波更新，角度通道先融合后濾波更新；停止輻射，距離通道預測，角度通道濾波更新。

6.利用權利要求1-5所述的雷達輔助紅外傳感器目標探測系統進行探測的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）在雷達和紅外同時對目標進行連續若干拍掃描后，停止雷達輻射，進入雷達輔助紅外探測階段，由雷達輻射控制模塊來進行輻射判決；

2）雷達停止輻射后，利用濾波信息進行距離預測，依據紅外的角度信息維持目標的跟蹤；

3）在雷達輻射控制模塊中，根據航跡質量檢驗和距離、角度的相關參數進行判斷，決定是否需要雷達輻射支持；

4）在跟蹤模式選擇與切換中，根據雷達輻射標識完成兩種跟蹤模式的切換。

7.根據權利要求6所述的探測方法，其特征在于，在雷達輻射時，系統收到紅外和雷達傳感器數據后，以雷達傳感器的距離和徑向速度為量測，進行距離通道濾波，得到目標的距離、速度和加速度以及各參數的協方差；將雷達傳感器和紅外傳感器的方位角、俯仰角進行融合，融合結果作為量測，進行方位、俯仰兩個通道濾波，濾波后獲得目標的方位角、俯仰角、方位角變化率、俯仰角變化率以及各參數的協方差。

8.根據權利要求6所述的探測方法，其特征在于，在停止輻射時，系統只收到紅外傳感器的方位角、俯仰角，將其作為兩個通道的量測，進行濾波；對距離通道進行預測，得到目標的距離、速度、加速度預測值和預測方差。

9.根據權利要求6所述的探測方法，其特征在于，進行雷達輻射的條件是：

1)紅外傳感器探測到新目標，需要雷達輻射，雷達/紅外協同跟蹤，進行新目標航跡起始，直到濾波收斂，跟蹤達到攻擊所需的精度；

2)進行目標航跡質量檢驗，根據距離通道殘差向量范數和角度通道的角度變化率進行機動檢測，目標出現機動，進行雷達輻射；

3)在距離通道預測時，距離預測協方差和預測時間分別與各自對應的閾值進行比較，有一項超過閾值就進行雷達輻射；

4)根據目標加速度進行判斷，大于閾值，則需要雷達輻射。

10.根據權利要求6所述的探測方法，其特征在于，停止輻射條件為：

1)距離通道協方差小于某個閾值，雷達停止輻射；

2)連續輻射時間超過某個閾值，強制停止輻射若干拍。