[發明專利]一種雷達目標的校準方法及裝置

有效

• 申請號: 201710233815.8
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN106990395B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 劉正君;李常偉;張磊;楊玉玉
• 申請（專利權）人: 北京海蘭信數據科技股份有限公司;三沙海蘭信海洋信息科技有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 王鴻遠

本發明涉及雷達信號處理技術領域，提出了一種雷達目標的校準方法及裝置，所述方法包括：獲取第一預設搜索范圍內的AIS目標集；采用K?均值聚類算法對所述AIS目標集進行聚類，以將所述AIS目標集劃分成N類；查找各個類中的參考AIS目標，所述參考AIS目標為距離對應聚類的中心最近且偏移方位與雷達目標一致的AIS目標；搜索與所述參考AIS目標位置最接近和/或航速差別最小的雷達目標作為待校準雷達目標；計算參考AIS目標與對應的待校準雷達目標之間的距離偏移量和方位偏移量，并基于距離偏移量和方位偏移量對待校準雷達目標進行校準。本發明能夠快速準確地確定出最優的校準偏移量，進而有效地提高雷達目標的校準精度和校準效率。

技術領域

本發明涉及雷達信號處理技術領域，尤其涉及一種雷達目標的校準方法及裝置。

背景技術

隨著工業革命的開始，船用導航設備得到了迅速的發展，除了利用導航雷達回波數據，還逐漸融入了電子海圖、計程儀、羅經、GPS、AIS等諸多助航設備，對航海事業的發展有了巨大的推動作用。其中，AIS(Automatic Identification System，船舶自動識別系統)是一種把數據通信技術、衛星定位信息以及信息處理等技術綜合為一體的新型數字助航設備。AIS能測出船舶的實時靜態信息和動態信息，這些信息精度高，且信息量大，位置精度高，且不受地形、天氣以及海上狀況影響。AIS的這些優勢彌補了雷達再導航和避碰的局限性。

由于船舶條件的限制，無法保證雷達天線和AIS安裝在同一位置，當雷達圖像與AIS目標顯示在一起時，會發生偏差，因此需要根據AIS目標對雷達圖像進行校準。

在實現本發明過程中，發明人發現現有技術中的校準工作是通過人為觀察兩者差異，手動設定距離偏移和方位偏移，以調整雷達圖像中心或角度實現兩者的匹配，以實現對雷達本身的校準。然而，手動校準無法保證雷達圖像和AIS目標準確重合，導致校準精度和校準效率相對較低，且人為因素導致校準差異較大。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提出了一種雷達目標的校準方法及裝置，能夠快速準確地確定出最優的校準偏移量，進而有效地提高雷達目標的校準精度和校準效率。

本發明的一個方面，提供了一種雷達目標的校準方法，包括：

獲取第一預設搜索范圍內的AIS目標集；

采用K-均值聚類算法對所述AIS目標集進行聚類，以將所述AIS目標集劃分成N類；

查找各個類中的參考AIS目標，所述參考AIS目標為距離對應聚類的中心最近且偏移方位與雷達目標一致的AIS目標；

搜索與所述參考AIS目標位置最接近和/或航速差別最小的雷達目標作為待校準雷達目標；

計算所述參考AIS目標與對應的待校準雷達目標之間的距離偏移量和方位偏移量，并基于所述距離偏移量和方位偏移量對所述待校準雷達目標進行校準。

可選地，所述獲取第一預設搜索范圍內的AIS目標集之后，所述方法還包括：

判定所述AIS目標集中的AIS目標數量是否少于預設閾值；

若所述AIS目標集中的AIS目標數量少于預設閾值，則擴大搜索范圍至第二預設搜索范圍，獲取所述第二預設搜索范圍內的AIS目標集。

可選地，所述采用K-均值聚類算法對所述AIS目標集進行聚類之前，所述方法還包括：

根據所述待校準雷達數據對所述AIS目標集中的各個AIS目標進行坐標變換和時間配準；

對坐標變換和時間配準后的各個AIS目標按照偏移方位進行排序。

可選地，所述采用K-均值聚類算法對所述AIS目標集進行聚類，以將所述AIS目標集劃分成N類，包括：