[發(fā)明專利]基于數(shù)據(jù)融合的組網(wǎng)導(dǎo)航雷達(dá)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610124695.3
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105572664A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 贠亮;翟冠;陸峰;李達(dá);臧曉蕾
• 申請（專利權(quán)）人: 上海廣電通信技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01S13/87
• 分類號: G01S13/87;G01S13/72;G01S13/93
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種 基于數(shù)據(jù)融合的組網(wǎng)導(dǎo)航雷達(dá)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)。

背景技術(shù)

船用導(dǎo)航雷達(dá)主要用于海上目標(biāo)的探測與跟蹤，輔助艦船導(dǎo)航避 碰，保障航行安全。隨著艦船航行環(huán)境的日益復(fù)雜，導(dǎo)航雷達(dá)的性能， 直接關(guān)系到艦船的航行安全與船上人員的生命安危。

船用導(dǎo)航雷達(dá)一般分為雷達(dá)前端和雷達(dá)終端兩部分，雷達(dá)前端包 括天線、收發(fā)機(jī)和信號預(yù)處理單元，實現(xiàn)高頻電磁波的發(fā)射與接收， 對接收到的電磁波信號進(jìn)行預(yù)處理，通過聚類算法探測目標(biāo)，計算出 包括位置、時間、大小、能量幅度等信息在內(nèi)的目標(biāo)點跡信息；雷達(dá) 終端包括操控單元、顯示單元和信號處理單元，實現(xiàn)對雷達(dá)雷達(dá)前端 的控制，接收雷達(dá)前端發(fā)送的雷達(dá)圖像并顯示，接收雷達(dá)前端發(fā)送的 目標(biāo)點跡信息數(shù)據(jù)，對目標(biāo)進(jìn)行航跡跟蹤并顯示。

因為安裝位置關(guān)系，雷達(dá)天線往往會受到艦船桅桿、煙囪等建筑 的遮擋，導(dǎo)致單部雷達(dá)天線會存在一定范圍的盲區(qū)，無法準(zhǔn)確探測、 跟蹤盲區(qū)范圍內(nèi)的目標(biāo)，影響艦船航行安全。雷達(dá)盲區(qū)以外的區(qū)域， 稱為有效探測區(qū)。

現(xiàn)有的大中型艦船上，通常安裝有兩部以上的導(dǎo)航雷達(dá)，每部導(dǎo) 航雷達(dá)各自獨(dú)立完成目標(biāo)探測與跟蹤，不同雷達(dá)之間沒有或者只有很 少的數(shù)據(jù)交互，無法通過數(shù)據(jù)共享來提高雷達(dá)探測與跟蹤的準(zhǔn)確性 能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種基于數(shù)據(jù)融合的組網(wǎng)導(dǎo)航雷達(dá)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)， 通過設(shè)備組網(wǎng)共享多臺雷達(dá)雷達(dá)前端的數(shù)據(jù)，任意雷達(dá)終端可通過網(wǎng) 絡(luò)，靈活方便的選擇接收任意多臺雷達(dá)前端的數(shù)據(jù)，以解決單部雷達(dá) 因天線架設(shè)位置帶來的盲區(qū)問題，并提高海上目標(biāo)探測和跟蹤的準(zhǔn)確 性能，保障航行安全。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

基于數(shù)據(jù)融合的組網(wǎng)導(dǎo)航雷達(dá)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，包括至少一臺雷達(dá) 前端、至少一臺雷達(dá)終端、以太網(wǎng)，雷達(dá)前端和雷達(dá)終端之間通過所 述以太網(wǎng)進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸，雷達(dá)前端包括天線、收發(fā)機(jī)、數(shù)據(jù)采集 模塊、信號預(yù)處理模塊、操控命令處理模塊，雷達(dá)終端包括顯示單元、 信號處理單元、操控單元，收發(fā)機(jī)產(chǎn)生射頻脈沖，通過天線向空間輻 射，射頻脈沖遇到目標(biāo)后部分能量被反射回來，先經(jīng)天線由收發(fā)機(jī)接 收，再經(jīng)混頻、對數(shù)放大、視頻檢波后形成模擬視頻信號，數(shù)據(jù)采集 模塊對模擬視頻信號進(jìn)行AD采樣后，形成數(shù)字視頻信號，信號預(yù)處 理模塊對數(shù)字視頻信號進(jìn)行抗干擾、去噪聲、雜波抑制處理后形成雷 達(dá)視頻數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步通過聚類算法形成目標(biāo)點跡數(shù)據(jù)，信號預(yù)處理 模塊將雷達(dá)視頻數(shù)據(jù)和目標(biāo)點跡數(shù)據(jù)發(fā)送至以太網(wǎng)給雷達(dá)終端接收， 操控命令處理模塊接收雷達(dá)終端通過以太網(wǎng)發(fā)送的控制命令，進(jìn)行解 析后，將各個控制參數(shù)發(fā)送給收發(fā)機(jī)、數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)預(yù)處理模 塊，以控制收發(fā)機(jī)、數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊的工作狀態(tài)，信 號處理單元通過以太網(wǎng)接收雷達(dá)前端發(fā)送的雷達(dá)視頻數(shù)據(jù)和目標(biāo)點 跡數(shù)據(jù)，對雷達(dá)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步綜合優(yōu)化處理，形成最終用于顯 示的視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示單元，對目標(biāo)點跡數(shù)據(jù)進(jìn)行 時間校準(zhǔn)、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和存儲后，將來自雷達(dá)前端的點跡數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù) 融合，進(jìn)而完成航跡的濾波、預(yù)測與更新，并將更新后的航跡數(shù)據(jù)發(fā) 送給顯示單元，顯示單元接收信號處理單元發(fā)送的視頻數(shù)據(jù)和航跡數(shù) 據(jù)，并在顯示器上顯示出來，操控單元通過以太網(wǎng)傳輸雷達(dá)前端的控 制權(quán)命令來實現(xiàn)雷達(dá)前端控制權(quán)的更替，將控制命令發(fā)送至以太網(wǎng)以 控制雷達(dá)前端，將控制參數(shù)發(fā)送給信號處理單元，控制對視頻數(shù)據(jù)的 綜合優(yōu)化處理以及對目標(biāo)的航跡跟蹤。

進(jìn)一步，所述雷達(dá)前端和雷達(dá)終端之間是相對獨(dú)立工作的。

進(jìn)一步，所述信號預(yù)處理模塊負(fù)責(zé)雷達(dá)前端的信號預(yù)處理和與網(wǎng) 絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。

進(jìn)一步，采用一濾波器對來自雷達(dá)前端的點跡數(shù)據(jù)進(jìn)行航跡濾 波。