[發明專利]結合地理環境對雷達探測結果進行融合處理的方法

在審

• 申請號: 201611265598.2
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106842136A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 朱海鵬;馮樹祥;劉華林;宋蘇杭
• 申請（專利權）人: 零八一電子集團有限公司
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;H04L29/08
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心51121
• 代理人: 郭純武

技術領域

本發明涉及了雷達系統中在進行目標探測時使用的一種方法,，特別涉及一種結合地理環境對雷達探測結果進行融合處理的方法。

技術背景

地球空間信息科學是以全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、遙感(RS)等空間信息技術為主要內容，并以計算機技術和通訊技術為主要技術支撐，用于采集、量測、分析、存儲、管理、顯示、傳播和應用與地球和空間分布有關數據的一門綜合和集成的信息科學和技術，空間信息處理包括：RS信息處理、GIS信息處理、GPS信息處理三個方面。地理信息系統GIS有時又稱為“地學信息系統”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟件系統支持下，對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。智能環境是一種基于計算、信息通信設備及多種感知和顯示設備的物聯網空間環境，其基本出發點是將計算機嵌入到日常生活及工作環境或日常工具中去，讓計算機本身從人們的視線中消失，使人們能夠隨時隨地、方便自如地享用計算機強大的能力及其帶來的無限信息服務，同時還不會分散人們的注意力。智能環境在本質上融合了無處不在的計算、無處不在的通信和人機交互等技術，為人們提供了一種具有智能特性的電子環境。數據感知是智能環境為用戶提供個性化服務的前提，其涉及周圍環境和個體數據的采集與表示。數據融合則是對感知數據進行多方面、多層次、多級別的綜合融合處理。隨著人們對于環境問題的關注程度越來越高，需要采集的環境數據也越來越多。現有技術為了獲取精確信息，在監測區域通常部署大量傳感器節點，可能達到成千上萬，甚至更多。傳感器網絡的大規模性包括兩方面的含義:一方面是傳感器節點分布在很大的地理區域內，如在原始大森林采用傳感器網絡進行森林防火和環境監測，需要部署大量的傳感器節，點節點可能工作在露天環境中，遭受日曬、風吹、雨淋，甚至遭到人或動物的破壞。另一方面，傳感器節點部署很密集，在面積較小的空間內，密集部署了大量的傳感器節點。由于監測區域環境的限制以及傳感器節點數目巨大，不可能人工“照顧”每個傳感器節點，網絡的維護十分困難甚至不可維護。在傳感器網絡應用中，通常情況下傳感器節點被放置在沒有基礎結構的地方，傳感器節點的位置不能預先精確設定，節點之間的相互鄰居關系預先也不知道。傳感器節點存儲能力和通信能力相對較弱，通過小容量電池供電。從網絡功能上看，每個傳感器節點除了進行本地信息收集和數據處理外，還要對其他節點轉發來的數據進行存儲、管理和融合。在傳感器網絡使用過程中，部分傳感器節點由于能量耗盡或環境因素造成失效，也有一些節點為了彌補失效節點、增加監測精度而補充到網絡中，這樣在傳感器網絡中的節點個數就動態地增加或減少，從而使網絡的拓撲結構隨之動態地變化。傳感器網絡的自組織性要能夠適應這種網絡拓撲結構的動態變化。傳感器網絡的拓撲結構可能因為下列因素而改變:①環境因素或電能耗盡造成的傳感器節點故障或失效；②環境條件變化可能造成無線通信鏈路帶寬變化，甚至時斷時通。由于單一傳感器的工作性能,在有些環境條件下,系統無法進行監控。比如,對于常用的可見光監控系統,在晚上就無法正常監控。對于紅外監控系統,對場景的細節監控效果不好,目標有時難以區分。因此,采用單一傳感器的傳統監控系統,無法全天候、全時段工作,為公共安全保障留下了死角,給公共安全事件的提前預防和事后分析帶來了困難。為了解決這些問題，很多研究人員提出了很多背景建模的方法，其基本方法是計算時刻與時刻兩幀圖像中同一點的位移,獲得該點的運動速度。該方法的計算量大，實時性差。在成像、傳輸、存儲、處理、顯示等各個環節的實現上，技術難度較大，成本亦高，目前，難以在智能融合信息感知系統中實現應用。而對空中情況信息進行非視線偵查。在現有的情況下一般是采用雷達來進行這項工作的。雷達探測由自身的特點決定了其進行空中情況信息探測所面臨的困難，由于復雜地理環境的影響，目標信息混雜于地理環境中，使得對真實空中信息情況的探測變得很困難。要把一個復雜的地理環境簡單化，使地理環境對空中情況信息探測的影響變得很低，這就需要把雷達探測結果和周圍地理環境結合起來進行處理，才能解除地理環境的影響。電子計算機的應用為實現這項功能奠定了基礎，通過電子計算機技術結合地理信息環境可以把地理環境對雷達探測的影響降到最低。在雷達探測目標時，需要可能多的把雜波點排除掉，才能降低虛警，減輕雷達顯示和處理工作量，提高雷達探測目標的能力。然而目前的雷達探測系統一般基于二維平臺對空情目標(即空中運動目標)進行探測,二維描述模式存在以下不足，無法直觀地獲知雷達部署的周邊環境,不能準確、直觀地獲取受地形影響后的雷達探測整體范圍和不同高度層上的探測范圍，不能準確、直觀地感知空情目標的三維空間位置和性質信息。