[發(fā)明專利]一種多平臺(tái)雷達(dá)一維圖像信號(hào)進(jìn)行融合的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011520465.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN112269173B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藍(lán)羽石;王玲玲;張政偉;吉祥;梅發(fā)國(guó);劉宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所
• 主分類號(hào): G01S13/52
• 分類號(hào): G01S13/52
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 于瀚文;胡建華

1.一種多平臺(tái)雷達(dá)一維圖像信號(hào)進(jìn)行融合的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：多平臺(tái)雷達(dá)信號(hào)的時(shí)空配準(zhǔn)：采用迭代的外推內(nèi)插法對(duì)兩臺(tái)雷達(dá)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空配準(zhǔn)；

步驟2：雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)：對(duì)雷達(dá)一維像進(jìn)行特征提取，形成多平臺(tái)一維像的特征矩陣；

步驟3：設(shè)計(jì)基于支持向量機(jī)的分類器，以同一目標(biāo)的雷達(dá)信號(hào)為正分類，將回波中的雜波剔除，并設(shè)置濾波算子的方式對(duì)決策矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)；

步驟4：基于決策結(jié)果對(duì)正分類的特征向量對(duì)應(yīng)的雷達(dá)回波進(jìn)行融合重構(gòu)，得到雷達(dá)目標(biāo)的輪廓圖像；

步驟1包括如下步驟：

步驟1-1：利用緩存建立雷達(dá)傳感器信號(hào)池，提取雷達(dá)所帶的經(jīng)緯度信息，選取經(jīng)緯度差值在N₁公里范圍內(nèi)的雷達(dá)作為位置相近的多平臺(tái)雷達(dá)，將位置相近的多平臺(tái)雷達(dá)的信號(hào)鍵值對(duì)放入雷達(dá)傳感器信號(hào)池中；

步驟1-2：對(duì)于兩個(gè)雷達(dá)信號(hào)，采用外推內(nèi)插法進(jìn)行時(shí)空配準(zhǔn)，算出空間坐標(biāo)；

步驟1-3：對(duì)于兩個(gè)以上的多平臺(tái)雷達(dá)信號(hào)，設(shè)計(jì)迭代外推內(nèi)插法進(jìn)行配準(zhǔn)，先從雷達(dá)傳感器信號(hào)池中取3組鍵值對(duì)進(jìn)行時(shí)空配準(zhǔn)，得到臨時(shí)配準(zhǔn)的鍵值對(duì)；

步驟 1-4：從雷達(dá)傳感器信號(hào)池中剩余鍵值對(duì)里取2組與臨時(shí)配準(zhǔn)的鍵值對(duì)進(jìn)行時(shí)空配準(zhǔn)，依次迭代直至得到最終的配準(zhǔn)結(jié)果；

步驟1-2包括如下步驟：

步驟1-2-1：設(shè)傳感器在時(shí)刻的坐標(biāo)值為，在這三個(gè)方向上的速度為，傳感器在時(shí)刻的測(cè)量坐標(biāo)為，在這三個(gè)方向上的速度為，傳感器向傳感器的配準(zhǔn)數(shù)據(jù)為，采用坐標(biāo)系為大地坐標(biāo)系，其以地球圓心為原點(diǎn)，x坐標(biāo)為大地經(jīng)度，y坐標(biāo)為大地緯度，z坐標(biāo)為大地高度；

對(duì)于x方向，內(nèi)插外推的配準(zhǔn)公式為：

對(duì)于y方向，內(nèi)插外推的配準(zhǔn)公式為：

對(duì)于z方向，內(nèi)插外推的配準(zhǔn)公式為：

（公式1）

其中表示傳感器的第i個(gè)取樣時(shí)刻，i的取值范圍為1到n的整數(shù)；表示傳感器的第i個(gè)取樣時(shí)刻，i的取值范圍為1到n的整數(shù)；為傳感器的采樣目標(biāo)第m次取樣時(shí)在x方向上的速度；為傳感器的采樣目標(biāo)第m次取樣在x方向上的坐標(biāo)；為傳感器向傳感器在x軸方向上的配準(zhǔn)數(shù)據(jù)，為傳感器向傳感器在y軸方向上的配準(zhǔn)數(shù)據(jù)， 為傳感器向傳感器在z軸方向上的配準(zhǔn)數(shù)據(jù)，其中采樣n次采樣m次；為傳感器的采樣目標(biāo)第m次取樣時(shí)在y方向上的速度；為傳感器的采樣目標(biāo)第n次取樣在y方向上的坐標(biāo)；為傳感器的采樣目標(biāo)第m次取樣時(shí)在z軸方向上的速度；為傳感器的采樣目標(biāo)第n次取樣在z方向上的坐標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1-3包括如下步驟：

步驟1-3-1：從各平臺(tái)返回的雷達(dá)傳感器信號(hào)池中隨機(jī)選擇由三個(gè)不同平臺(tái)雷達(dá)返回的同一目標(biāo)的數(shù)據(jù)，設(shè)目標(biāo)處于勻加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，雷達(dá)傳感器在相應(yīng)時(shí)刻及其采樣數(shù)據(jù)對(duì)為，其中分別為三個(gè)不同的采樣時(shí)間，為這三個(gè)時(shí)間所測(cè)得的目標(biāo)距雷達(dá)傳感器的距離數(shù)據(jù)；采樣周期為T，時(shí)空配準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)記為， 分別表示配準(zhǔn)后的采樣時(shí)刻和配準(zhǔn)后的目標(biāo)距離數(shù)據(jù)，則目標(biāo)在采樣時(shí)刻和之間的加速度為：

（公式2）

步驟1-3-2：目標(biāo)在時(shí)刻的速度為：

（公式3）

步驟1-3-3：配準(zhǔn)數(shù)據(jù)計(jì)算公式為：

（公式4）

其中，中x的取值為1,2,3，分別對(duì)應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟1-4包括如下步驟：

步驟1-4-1：繼續(xù)在雷達(dá)傳感器信號(hào)池中取兩組剩余的鍵值對(duì)，與步驟1-3中求得的繼續(xù)應(yīng)用公式（4）配準(zhǔn)得到新的采樣時(shí)刻和目標(biāo)距離數(shù)據(jù)，依次迭代直至雷達(dá)的時(shí)間線被配準(zhǔn)，最終得到多平臺(tái)雷達(dá)的配準(zhǔn)時(shí)空數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟2包括如下步驟：

步驟2-1：提取五種一維像使用的目標(biāo)特征向量，包括：頻譜幅度特征、自相關(guān)函數(shù)特征、雙譜特征、徑向積分雙譜特征和圓周積分雙譜特征。