[發(fā)明專利]一種基于車載毫米波雷達的FOD探測方法

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• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113189584A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設計）人: 閔毅
• 申請（專利權）人: 武漢漢略達科技股份有限公司
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89;G01S13/04;G01S7/41;G01S7/35
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本發(fā)明公開了一種基于車載毫米波雷達的FOD探測方法，本發(fā)明涉及FOD探測技術領域，包括雷達安裝、圖像監(jiān)測、圖像處理、圖像再處理以及周期積累，用毫米波前端和天線與雷達主機相連接，使其用于發(fā)射和接收微波信號，接收到信號后，雷達主機將采集到目標區(qū)域的回波數(shù)據(jù)與高精度伺服轉臺傳來的角度信息進行整合。該裝置通過對圖像的背景進行抽取以及對圖像時分濾波的技術處理，處理后圖片，給定該圖片的一個種子像素，以該像素為中先檢查其領域像素，將領域中的像素逐個與種子像素比較，若圖像灰度差大于預先所確定的閾值，對監(jiān)測后的圖片進行多重的處理，保證監(jiān)測后圖像的清晰度以及完整度，提高了圖片處理的效率。

技術領域

本發(fā)明涉及FOD探測技術領域，具體為一種基于車載毫米波雷達的FOD探測方法。

背景技術

場跑道上的外來物對于跑道上起降的飛機是一種非常嚴重的威脅。許多案例都證明，機場道面上的外來物可以很容易被吸入到發(fā)動機，導致葉片及其他部件損傷，碎片也會堆積在機械裝置中，影響起落架、機翼等設備的正常運行，不僅會損壞飛機和奪去寶貴的生命，而且還伴隨著巨大的經(jīng)濟損失，因而為了減少經(jīng)濟損失，通常會在機場跑道上進行監(jiān)測，監(jiān)測跑道上是否有異物。

但是目前在對機場跑道上的異物進行監(jiān)測時，監(jiān)測到的圖片處理的不夠完整，工作人員很難將監(jiān)測后的圖片中異物給分辨出來，這樣就會降低監(jiān)測的效率，沒有針對這一缺陷進行相應的改進。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種基于車載毫米波雷達的FOD探測方法，解決了目前在對機場跑道上的異物進行監(jiān)測時，監(jiān)測到的圖片處理的不夠完整，工作人員很難將監(jiān)測后的圖片中異物給分辨出來，這樣就會降低監(jiān)測效率的問題。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：一種基于車載毫米波雷達的FOD探測方法，包括以下步驟：

S1、雷達安裝：在機場跑道兩邊架設若干個雷達，使其形成雷達陣列，實現(xiàn)對整個機場跑道的全范圍監(jiān)控，每個雷達與其對應的檢測終端形成一個工作組，不同的工作組負責檢測機場跑道的固定一段區(qū)域，相互獨立，互不影響；

S2、圖像監(jiān)測：用毫米波前端和天線與雷達主機相連接，使其用于發(fā)射和接收微波信號，接收到信號后，雷達主機將采集到目標區(qū)域的回波數(shù)據(jù)與高精度伺服轉臺傳來的角度信息進行整合，整合后重新編碼后通過信息交互傳給信號處理機；

S3、圖像處理：信號處理機接收到信號后，將圖像信號傳輸給FOD，使其對雷達檢測到的灰色圖像進行實時處理，處理時利用nxn的濾波器以此掃描檢測到圖像的每個像素，在濾波中心位置處用nxn區(qū)域內(nèi)所有值求和，求和后再除以nxn的值取代，濾波處理完畢后，再對圖像的邊緣進行檢測，對圖像的背景進行抽取以及對圖像時分濾波的技術處理，圖像邊緣檢測使用8個模板來確定梯度和梯度方向，處理完畢后將其傳輸給FOD的數(shù)據(jù)庫中；

S4、圖像再處理：選擇步驟S2中處理后圖片，給定該圖片的一個種子像素，以該像素為中先檢查其領域像素，將領域中的像素逐個與種子像素比較，若圖像灰度差大于預先所確定的閾值，則圖像處理完畢，若圖像灰度差小于預先所確定的閾值時，則將領域像素與種子像素給合并，以新合并的的像素為中心，之后再次檢查像素的領域，直到區(qū)域不能進一步擴張即可；

S5、周期積累：對雜波對消后的數(shù)據(jù)進行周期積累，從周期積累后的數(shù)據(jù)中檢測FOD目標。

優(yōu)選的，所述步驟S1中，雷達與控制中心采用光纖進行線路連接。

優(yōu)選的，所述步驟S1中，機場跑道的雷達系統(tǒng)采用FMCW體制進行雷達參數(shù)設計，在方位向采用尖銳波束，在距離向采用寬帶信號實現(xiàn)高分辨率探測。

優(yōu)選的，所述步驟S1中，在機場跑道兩邊架設雷達時，各個雷達之間的距離相等，且各個雷達之間的距離均設置為12～18m。