[發(fā)明專利]毫米波雷達防入侵的數(shù)據(jù)融合方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911034887.5
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110764083B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 劉磊;熊毅;高森;陳亞峰;呂繼榮;鄒敏;付慶霞;高仲輝;張金元;丁岐鵑
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S13/87;G06F18/25
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 王亞洲

本發(fā)明公開了一種毫米波雷達防入侵的數(shù)據(jù)融合方法，包括雷達信號模塊、綜合處理模塊、光電模塊、定位與授時模塊和終端顯示模塊；采用基于數(shù)據(jù)流的雷達點跡序貫融合；數(shù)據(jù)融合方法的步驟包括點跡預處理、融合粗相關、融合精相關、目標輸出和孤立點處理。本發(fā)明還公開一種毫米波雷達防入侵的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)。本發(fā)明的數(shù)據(jù)融合方法算法先進，適合大面積場面的分布式毫米波雷達協(xié)同防入侵，利于多個行業(yè)的安全關鍵系統(tǒng)應用。

技術領域

本發(fā)明屬于雷達技術領域，特別涉及毫米波雷達防入侵的數(shù)據(jù)融合技術領域。

背景技術

隨著毫米波雷達技術的發(fā)展，運用毫米波探測的高分辨率特性，將毫米波防入侵應用于低空探測、防撞預警和異物檢測等多個領域。由于毫米波雷達的探測威力小，能夠監(jiān)視的場地范圍有限，如果要實現(xiàn)大面積的場面監(jiān)視，就需要分布于多個位置的雷達傳感器協(xié)同探測，而協(xié)同探測也必需一種數(shù)據(jù)融合方法將多個雷達傳感器探測的雷達點跡轉變?yōu)楸O(jiān)視場面的安全態(tài)勢。如專利申請201610347672.9公開的正交波形下MIMO雷達目標的多波束聯(lián)合測角和雷達點跡融合方法。

運用雷達組網(wǎng)探測的技術已廣泛運用于軍事上的國土防空領域，其數(shù)據(jù)融合的一般過程可描述為：各雷達將探測的目標航跡傳輸?shù)綌?shù)據(jù)融合中心，數(shù)據(jù)融合中心將接收的目標航跡轉換統(tǒng)一的直角坐標系，再進行跟蹤濾波。然而，將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)融合方法用于毫米波雷達防入侵，會存在如下缺陷：(1)單個毫米波雷達傳感器不具備數(shù)據(jù)處理能力，它僅能夠提供原始的雷達點跡，無法進行目標的識別和跟蹤，輸出至數(shù)據(jù)融合中心的信息既包含了目標也包含了虛警和雜波；(2)毫米波雷達防入侵系統(tǒng)監(jiān)視涵蓋了移動和靜止目標，與空情目標不同的是，地面目標的運動軌跡具有顯著的隨機性，傳統(tǒng)的雷達跟蹤濾波器作用有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在針對現(xiàn)有技術存在的局限性，結合地面防入侵的毫米波雷達系統(tǒng)設計需求，本發(fā)明提出一種毫米波雷達防入侵的數(shù)據(jù)融合方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明通過以下技術手段去解決上述技術問題：一種毫米波雷達防入侵的數(shù)據(jù)融合方法，包括以下步驟：

步驟一、將雷達點跡輸出至綜合處理模塊；

步驟二、所述綜合處理模塊對所述雷達點跡進行序貫融合，得到確定目標模板的更新位置以及確定目標模板的光電引導信息；

步驟三、所述目標模板的更新位置輸出至終端顯示模塊，所述確定目標模板的光電引導信息輸出至光電模塊。

與傳統(tǒng)雷達組網(wǎng)的數(shù)據(jù)融合方法相比，本發(fā)明提出的數(shù)據(jù)融合方法采用基于機器學習的智能算法，其核心的算法模型能夠根據(jù)實際數(shù)據(jù)自主調準參數(shù)，解決了毫米波雷達防入侵系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合自適應性能不佳的問題，提高了探測的準確度和實時性，并降低了虛警概率。

優(yōu)選地，所述步驟二中的序貫融合包括以下步驟：

S21、點跡預處理

點跡預處理模塊用以對雷達點跡進行預處理，得到融合點跡；以及接收定位與授時模塊的參照點的地理坐標和授時；

S22、融合粗相關

融合粗相關模塊首先將融合點跡與確定目標庫的所有的確定目標模板進行融合粗相關，如果存在任意一個確定目標模板與融合點跡的融合粗相關成功，則將該確定目標模板掛載融合點跡，并將該確定目標模板輸出至融合精相關模塊；如果確定目標庫不存在確定目標模板與融合點跡的融合粗相關成功，則將融合點跡與待確定目標庫的所有的待確定目標模板進行融合粗相關，如果存在任意一個待確定目標模板與融合點跡的融合粗相關成功，則增加該待確定目標模板的更新次數(shù)1次，如果該待確定目標模板的更新次數(shù)大于閾值ξ，則將該待確定目標模板轉換為新增的確定目標模板，并向目標輸出模塊發(fā)送新增的確定目標模板；如果待確定目標庫不存在待確定目標模板與融合點跡的融合粗相關成功，則向孤立點處理模塊輸出該融合點跡；

S23、融合精相關