[發明專利]一種四維連續波超聲雷達及四維信息測量方法

有效

• 申請號: 201811033423.8
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109188441B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 柳建楠;陶李;葉瑞平;吳培;李良
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: G01S15/08
• 分類號: G01S15/08;G01S15/58;G01S15/62
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明實施例提供了一種四維連續波超聲雷達，包括：超聲換能器陣列以及與超聲換能器連接的控制處理系統；超聲換能器陣列包括位于陣列中央的超聲發射換能器、沿水平軸向對稱于超聲發射換能器布置的第一水平超聲接收換能器和第二水平超聲接收換能器、沿豎直軸向對稱于超聲發射換能器布置的第一垂直超聲接收換能器和第二垂直超聲接收換能器；控制處理系統用于控制超聲發射換能器向待測目標發射信號，并接收第一水平超聲接收換能器的回波信號、第二水平超聲接收換能器的回波信號、第一垂直超聲接收換能器的回波信號以及第二垂直超聲接收換能器的回波信號，并對所有回波信號進行信號處理，獲取待測目標的四維信息。能夠獲取待測目標的全面定位信息。

技術領域

本發明實施例涉及超聲雷達探測技術領域，尤其涉及一種四維連續波超聲雷達及四維信息測量方法。

背景技術

超聲雷達作為一種有效的障礙物檢測手段，被廣泛應用于汽車智能駕駛、智能機器人等領域。

傳統的超聲雷達通常僅包含一個超聲發射換能器和一個超聲接收換能器，只能實現對待測目標距離信息和速度信息的檢測，而無法精確獲取波束范圍內不同目標的方位信息。

因此，現在需要一種四維連續波超聲雷達及四維信息測量方法來獲取待測目標更全面的定位信息。

發明內容

為了解決上述問題，本發明實施例提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種四維連續波超聲雷達及四維信息測量方法。

第一方面本發明實施例提供一種四維連續波超聲雷達，包括：

超聲換能器陣列以及與所述超聲換能器連接的控制處理系統；

所述超聲換能器陣列包括位于陣列中央的超聲發射換能器、沿水平軸向對稱于所述超聲發射換能器布置的第一水平超聲接收換能器和第二水平超聲接收換能器、沿豎直軸向對稱于所述超聲發射換能器布置的第一垂直超聲接收換能器和第二垂直超聲接收換能器；

所述控制處理系統用于控制所述超聲發射換能器向待測目標發射信號，并接收所述第一水平超聲接收換能器的回波信號、所述第二水平超聲接收換能器的回波信號、所述第一垂直超聲接收換能器的回波信號以及所述第二垂直超聲接收換能器的回波信號，并對所有回波信號進行信號處理，獲取所述待測目標的四維信息。

第二方面本發明實施例還提供了一種四維信息測量方法，所述方法包括：

接收第一水平超聲接收換能器的回波信號、第二水平超聲接收換能器的回波信號、第一垂直超聲接收換能器的回波信號以及第二垂直超聲接收換能器的回波信號；

根據第一水平超聲接收換能器的回波信號和第二水平超聲接收換能器的回波信號，計算水平連續波超聲雷達的距離、速度和方位角信息，并根據所述第一垂直超聲接收換能器的回波信號以及第二垂直超聲接收換能器的回波信號，計算垂直連續波超聲雷達的距離、速度和方位角信息；

融合所述水平連續波超聲雷達的距離、速度和方位角信息與所述垂直連續波超聲雷達的距離、速度和方位角信息，獲取所述待測目標的四維信息。

本發明實施例提供的一種四維連續波超聲雷達及四維信息測量方法，通過自設的超聲換能器陣列對待測目標進行探測，由陣列中央的超聲發射換能器和兩個水平超聲接收換能器構成水平連續波探測雷達，用于檢測待測目標的距離、速度和方位角；由超聲發射換能器和兩個垂直超聲接收換能器構成垂直連續波探測雷達，用于檢測待測目標的距離、速度和俯仰角。再將信息進行數據匹配融合，確定最終待測目標的四維信息，從而獲取了待測目標的全方位定位信息。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。