[發(fā)明專利]一種適用于車載毫米波雷達(dá)的簡易測高方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910994003.4
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110542902A
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊明磊;胡成豐
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)昆山創(chuàng)新研究院
• 主分類號: G01S13/93
• 分類號: G01S13/93
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種適用于車載毫米波雷達(dá)的簡易測高方法，包括如下步驟：S1、確定雷達(dá)俯仰維天線參數(shù)；S2、用比幅法估計(jì)目標(biāo)俯仰角粗略值；S3、用比相法估計(jì)目標(biāo)俯仰角模糊值；S4、利用比幅法估計(jì)的目標(biāo)俯仰角粗略值給目標(biāo)俯仰角模糊值解模糊，得到目標(biāo)俯仰角準(zhǔn)確值；S5、根據(jù)目標(biāo)俯仰角準(zhǔn)確值計(jì)算目標(biāo)高度。本發(fā)明的有益效果是：針對傳統(tǒng)車載毫米波雷達(dá)不具備測高能力的問題，提出了適用于車載毫米波雷達(dá)簡易測高方法，該方法原理簡單，在俯仰維上僅需較少的發(fā)射天線，即可使車載毫米波雷達(dá)具備測高能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于車載毫米波雷達(dá)的簡易測高方法。

背景技術(shù)

高級駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance System，ADAS)通過安裝于車上的雷達(dá)和攝像頭等傳感器進(jìn)行環(huán)境感知，獲取目標(biāo)的類別、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等信息，從而能夠讓駕駛者提前察覺可能發(fā)生的危險(xiǎn)，以引起注意和提高安全性的主動(dòng)安全技術(shù)。

ADAS中主要以激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和攝像頭為主傳感器。激光雷達(dá)以其較高的分辨率，成為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中普遍適用的傳感器，但是其成本高昂，往往只能作為高檔汽車的傳感器。攝像頭的目標(biāo)識別能力高，成本低，廣泛應(yīng)用于汽車安全駕駛系統(tǒng)中，但是，由于其被動(dòng)感光，外界光線的變化對攝像頭的性能影響較大，如在車輛進(jìn)入底下車庫、隧道、高架時(shí)光線劇烈變化的瞬間，存在失效的可能。另外激光雷達(dá)、攝像頭在降雪、大霧等極端惡劣天氣，不能保證可靠工作，不具備全天候的工作條件。而毫米波雷達(dá)不受外界光線變化及上述極端惡劣條件的影響，可以全天時(shí)、全天候工作、并且成本較低，是ADAS中必不可少的傳感器。

然而，目前傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)主要問題在于分辨率不高，只能進(jìn)行二維平面測量。但是做無人駕駛等應(yīng)用時(shí)，攝像頭和激光雷達(dá)都是對目標(biāo)物體的三維立體坐標(biāo)進(jìn)行探測，而傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)只能對物體的二維平面坐標(biāo)探測，當(dāng)做多傳感器數(shù)據(jù)融合時(shí)出現(xiàn)了其他傳感器是立體坐標(biāo)，而毫米波是平面坐標(biāo)的矛盾。這時(shí)標(biāo)定和數(shù)據(jù)融合都比較難。另外，為了防止車輛在行駛過程中對某些目標(biāo)，如天橋、紅綠燈、路牌等空中目標(biāo)及井蓋、減速帶等低矮目標(biāo)的誤檢測，毫米波雷達(dá)需要具備探測目標(biāo)高度的能力。由此可見，具備高度探測能力的毫米波雷達(dá)具有一定的參考價(jià)值和重大的市場價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)不具備測高能力的不足，提供一種適用于車載毫米波雷達(dá)的簡易測高方法，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的高度探測。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明一種適用于車載毫米波雷達(dá)的簡易測高方法，其特征在于，包括如下步驟：S1、確定雷達(dá)俯仰維天線參數(shù)：假設(shè)車載毫米波雷達(dá)在俯仰維上設(shè)置有兩個(gè)發(fā)射天線，兩個(gè)發(fā)射天線的俯仰維間距為d_h，兩發(fā)射天線的波束指向分別為和兩發(fā)射天線分時(shí)發(fā)射信號，接收天線同時(shí)接收由兩發(fā)射天線發(fā)射的信號，將同一接收天線上接收到的兩回波信號標(biāo)記為s₁和s₂；

S2、用比幅法估計(jì)目標(biāo)俯仰角粗略值：利用回波信號s₁和s₂進(jìn)行比幅測角，估計(jì)目標(biāo)俯仰角粗略值

S3、用比相法估計(jì)目標(biāo)俯仰角模糊值：利用回波信號s₁、s₂進(jìn)行比相測角，估計(jì)目標(biāo)俯仰角模糊值

S4、利用比幅法估計(jì)的目標(biāo)俯仰角粗略值給目標(biāo)俯仰角模糊值解模糊，得到目標(biāo)俯仰角準(zhǔn)確值：利用目標(biāo)俯仰角粗略值對目標(biāo)俯仰角模糊值進(jìn)行解模糊，得到目標(biāo)俯仰角準(zhǔn)確值

S5、根據(jù)目標(biāo)俯仰角準(zhǔn)確值計(jì)算目標(biāo)高度：根據(jù)目標(biāo)俯仰角準(zhǔn)確值計(jì)算目標(biāo)高度H：其中：h是目標(biāo)的安裝高度，R是目標(biāo)的距離；

進(jìn)一步地：所述步驟S2中目標(biāo)俯仰角粗略值的計(jì)算步驟包括：

S21、利用發(fā)射天線方向圖計(jì)算和信號