[發明專利]一種船舶靠岸安全監測方法及終端設備

在審

• 申請號: 202110308013.5
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113050046A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 程毅;趙洛偉;彭誠誠;何文彥;劉子華;陳紅偉;劉志賢;成云麗;秦屹
• 申請（專利權）人: 蕪湖森思泰克智能科技有限公司
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36;G01S7/41;G01S13/42;G01S13/58
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 許小榮

1.一種船舶靠岸安全監測方法，其特征在于，所述方法應用于船舶靠岸安全監測設備，所述船舶靠岸安全監測設備包括至少兩個雷達，各個雷達呈一字型排列在岸邊，且相鄰兩個雷達之間相隔預設距離；

所述船舶靠岸安全監測方法包括：

獲取目標船舶對應的各個雷達回波信號，并基于各個雷達回波信號確定各個雷達回波信號中的檢測點以及各個檢測點的點云信息；

沿雷達法線對各個雷達的探測區域進行分區，并基于各個檢測點的點云信息確定各個檢測點的所屬區間；

基于各個雷達回波信號確定各個區間內檢測點的信噪比，并根據各個區間內檢測點的信噪比確定有效檢測點以及距離各個雷達最近的有效區間；

根據距離各個雷達最近的有效區間內有效檢測點的點云信息確定所述目標船舶的船舶距離以及船舶速度，并基于所述船舶距離以及所述船舶速度對所述目標船舶的靠岸過程進行安全監測。

2.如權利要求1所述的船舶靠岸安全監測方法，其特征在于，在獲取目標船舶對應的各個雷達回波信號之后，還包括：

對各個雷達回波信號進行預處理；所述預處理包括下變頻處理、低通濾波處理和模/數轉換處理。

3.如權利要求1所述的船舶靠岸安全監測方法，其特征在于，每個雷達均包括Nr個接收天線，Nr≥1；對于任意一個雷達，基于雷達回波信號確定雷達回波信號中的檢測點，包括：

對雷達各個接收天線接收到的回波信號進行距離維FFT處理和速度維FFT處理，得到大小為N₁*N₂*Nr的三維數據矩陣S；其中，N₁為距離維的FFT點數，N₂為速度維的FFT點數，Nr為接收天線的個數；

計算所述三維數據矩陣S中各個數據的幅值，并沿Nr維求幅值的平均值，得到大小為N₁*N₂的二維數據矩陣S₁；

對所述二維數據矩陣S₁進行恒虛警檢測，得到雷達回波信號中的檢測點。

4.如權利要求3所述的船舶靠岸安全監測方法，其特征在于，對于任意一個雷達，確定雷達回波信號中各個檢測點的點云信息，包括：

從所述三維數據矩陣S中提取各個檢測點對應的向量S(a_i,b_i,1:Nr)進行FFT處理，得到各個檢測點對應的一維矩陣S₂；其中，所述一維矩陣S₂的大小為N₃，a_i為第i個檢測點的距離維索引，b_i為第i個檢測點的速度維索引；

計算各個檢測點對應的一維矩陣S₂中各個數據的幅值，并求各個一維矩陣S₂對應的最大幅值，得到各個檢測點的幅值峰值；

根據各個檢測點的距離維索引、速度維索引和幅值峰值計算各個檢測點對應的點云信息。

5.如權利要求4所述的船舶靠岸安全監測方法，其特征在于，所述點云信息包括各個檢測點相對于雷達的距離、各個檢測點的速度以及各個檢測點的方位角；所述根據各個檢測點的距離維索引、速度維索引和幅值峰值計算各個檢測點對應的點云信息，包括：

根據計算各個檢測點相對于雷達的距離的距離；其中，R_i為第i個檢測點相對于雷達的距離，c為光速，B為雷達的調頻帶寬；

根據計算各個檢測點的速度；其中，V_i為第i個檢測點的速度，λ為雷達的波長，T為雷達的調頻時寬，且若則令b_i＝b_i-N₂；

根據計算各個檢測點的方位角；其中，θ_i為第i個檢測點的方位角，c_i為第i個檢測點的幅值峰值，且若則令c_i＝c_i-N₃。