[發明專利]低空及海面環境下的目標檢測識別方法及系統

有效

• 申請號: 201810354980.3
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108710127B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 林德銀
• 申請（專利權）人: 上海鷹覺科技有限公司
• 主分類號: G01S13/86
• 分類號: G01S13/86
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種低空及海面環境下的目標檢測識別方法及系統，包括：建立空間虛擬參考坐標系，并進行自標定；針對不同的測量條件，采用對應的坐標變換方法，將測量點和目標的數據建立在空間虛擬參考坐標系；計算出每個目標的所有幾何參數以及目標的坐標；通過兩部不同高度的雷達進行自標定和補盲；采用幀間相關性的去噪方法處理的雷達信號；對雷達在內的多源目標數據進行信息融合處理，進行目標檢測和跟蹤。本發明采用動態自標定技術、自適應檢測識別技術，抑制強海雜波，提高目標定位精度和識別率；提高在惡劣氣象環境下，晝夜對觀察海域進行目標檢測能力。實現對海面小目標和無人機等低空小目標進行有效地探測、跟蹤、識別和執法監視取證。

技術領域

本發明涉及雷達檢測識別技術領域，具體地，涉及低空及海面環境下的目標檢測識別方法及系統。

背景技術

眾所周知，工作于海上和低空環境下的雷達面臨較為嚴重的低空及海面環境的影響，例如地面、海洋雜波導致對于目標的檢測識別精度低下。特別是對于潛望鏡、漂雷、蛙人、八爪船等海面小目標和無人機等低空小目標，該類目標運動速度有快有慢，體積小因此雷達反射面積小，以及雷達近程弱視區問題，加上低空及海面環境的影響，難被發現、跟蹤和識別。

術語解釋：

AIS：Automatic Identification System，船舶自動識別系統。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種低空及海面環境下的目標檢測識別方法及系統。

根據本發明提供的一種低空及海面環境下的目標檢測識別方法，包括：

自標定步驟：建立空間虛擬參考坐標系，并進行自標定；

坐標變換步驟：針對不同的測量條件，采用對應的坐標變換方法，將測量點和目標的數據建立在空間虛擬參考坐標系；

目標計算步驟：計算出每個目標的所有幾何參數以及目標的坐標；

雷達標定步驟：通過兩部不同高度的雷達進行自標定和補盲；

信號處理步驟：采用幀間相關性的去噪方法處理的雷達信號；

目標檢測跟蹤步驟：對雷達在內的多源目標數據進行信息融合處理，進行目標檢測和跟蹤。

較佳的，所述自標定步驟包括：

步驟11：建立空間虛擬參考坐標系和虛擬測量基準；

步驟12：建立各個坐標系之間的聯系和變換關系；

步驟13：進行自標定，得到各個測量在空間虛擬參考坐標系下的初始點以及初始距離。

較佳的，所述目標計算步驟包括通過Gauss-Newton法求解非線性最小二乘方程組，以計算出每個目標的所有幾何參數以及目標的坐標。

較佳的，所述坐標變換方法包括：

基于任意平面的坐標變換只要將其看成兩個及以上線性空間的映射，變換矩陣為：

其中△X，△Y，△Z是坐標平移量，R(ω)是旋轉矩陣，(1+m)是比例因子；

不同坐標系之間的坐標變換是通過建立兩個坐標系統之間一一對應關系來實現，由坐標相對參照確定維數空間。

較佳的，所述雷達標定步驟包括：通過兩部高度不同的雷達進行自標定和補盲，對兩部雷達的數據進行融合處理。

較佳的，所述幀間相關性的去噪方法包括：基于二維復小波變換和基于三維復小波變換。