本發(fā)明實(shí)施例涉及海上目標(biāo)搜尋技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于航海雷達(dá)的海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著我國對(duì)南海海洋資源開發(fā)的不斷深入，海洋工程和海上作業(yè)任務(wù)日益增多，海上作業(yè)人員的安全問題以及特種裝備的搜救作業(yè)問題變得日益突出。而馬航MH370失聯(lián)后在漫長的海上搜尋中，盡管我國派遣了多艘國內(nèi)最先進(jìn)的搜救船舶，但也暴露出了我國海上和深海搜尋裝備不足等問題，制約了我國深遠(yuǎn)海搜救能力的有效發(fā)揮。目前海上搜救主要是采用視覺搜救方法如救助船或者救助直升機(jī)上簡單的觀測(cè)儀和照明系統(tǒng)，而且只能在能見度良好的情況下通過人工方法辨認(rèn)。但是在深遠(yuǎn)海海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜救的環(huán)境為強(qiáng)風(fēng)強(qiáng)浪，且夜間和雨霧天氣時(shí)，搜救手段更為為有限，只能停止搜救工作。

現(xiàn)有搜救方法及眾多的航海雷達(dá)及船載海上搜尋設(shè)備，它們存在以下弊端：

1、目前搜救方法多是人工視覺識(shí)別目標(biāo)，搜救速度慢，目標(biāo)易丟失。

2、船載的搜尋設(shè)備昂貴，需單獨(dú)架設(shè)，使用時(shí)經(jīng)常會(huì)受周圍環(huán)境影響較大，如遇惡劣天氣和海況時(shí)，部分設(shè)備將無法正常工作。且船載搜尋設(shè)備用途和目的單一，僅僅適用于目標(biāo)尋找。

3、船上現(xiàn)有雷達(dá)設(shè)備主要用于船舶導(dǎo)航，海上遇險(xiǎn)小目標(biāo)，容易被認(rèn)為海雜波或者干擾信號(hào)被航海雷達(dá)剔除，因此對(duì)小目標(biāo)探測(cè)能力欠佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于航海雷達(dá)的海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋系統(tǒng)及方法，以克服上述技術(shù)問題。

本發(fā)明一種基于航海雷達(dá)的海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋系統(tǒng)，包括：

信號(hào)收發(fā)機(jī)、雷達(dá)控制單元、搜救處理單元以及電子海圖單元；

所述信號(hào)收發(fā)機(jī)，用于發(fā)送和接收電磁波和所述電磁波的回波信號(hào)；

所述雷達(dá)控制單元，用于控制所述信號(hào)收發(fā)機(jī)發(fā)送和接收電磁波和回波信號(hào)；

所述電子海圖單元，用于提供海面上地理坐標(biāo)及海洋水域信息；

所述搜救處理單元，用于將所述信號(hào)收發(fā)機(jī)接收的電磁波普回波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，將所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理，剔除周圍環(huán)境的隨機(jī)噪聲和海浪干擾，并將濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理，將處理后的圖像提取特征、目標(biāo)識(shí)別和分類。

進(jìn)一步地，所述雷達(dá)控制單元，具體用于：

通過雷達(dá)控制平臺(tái)軟件，允許用戶訪問及根據(jù)需要設(shè)置不同的雷達(dá)參數(shù)，包括脈沖寬度、脈沖重復(fù)頻率/脈沖重復(fù)周期、接收機(jī)靈敏度、接收機(jī)帶寬，以及雷達(dá)和收發(fā)機(jī)的開關(guān)。

進(jìn)一步地，所述搜救處理單元具體用于：

將所述數(shù)字信號(hào)的坐標(biāo)與所述地理坐標(biāo)匹配。

進(jìn)一步地，還包括：

雷達(dá)顯示單元，用于顯示將所述搜救處理單元確定的目標(biāo)與所述電子海圖疊加顯示。

進(jìn)一步地，還包括：

通信單元，用于將所述搜救處理單元確定的目標(biāo)發(fā)送至陸地指揮中心。

本發(fā)明還提供一種基于航海雷達(dá)的海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋方法，包括：

信號(hào)收發(fā)機(jī)向海面發(fā)送和接收所述電磁波的回波信號(hào)，并將所述回波信號(hào)發(fā)送至搜救處理單元；

所述搜救處理單元將所述回波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行圖像處理；

所述搜救處理單元提取所述處理后圖像的特征進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別和分類。

本發(fā)明在不改變航海雷達(dá)的導(dǎo)航功能的前提下，可實(shí)現(xiàn)海上遇險(xiǎn)目標(biāo)的搜尋。能夠在惡劣天氣海況，特別是夜間、大風(fēng)浪和低能見度時(shí)，其它船載設(shè)備搜救能力受限的情況下，通過船載航海雷達(dá)設(shè)備獲得搜救目標(biāo)信息，可提高深遠(yuǎn)海海面遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋救助能力。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明基于航海雷達(dá)的海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明基于航海雷達(dá)的海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋系統(tǒng)另一示意圖；

圖3為本發(fā)明基于航海雷達(dá)的海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋系統(tǒng)另一示意圖；

圖4為本發(fā)明基于航海雷達(dá)的海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋方法流程圖；

圖5為本發(fā)明基于航海雷達(dá)的海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋數(shù)據(jù)處理流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明基于航海雷達(dá)的海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋系統(tǒng)示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例的系統(tǒng)可以包括：

信號(hào)收發(fā)機(jī)101、雷達(dá)控制單元102、搜救處理單元103、電子海圖單元104；

所述信號(hào)收發(fā)機(jī)，用于發(fā)送和接收電磁波和所述電磁波的回波信號(hào)；

所述雷達(dá)控制單元，用于控制所述信號(hào)收發(fā)機(jī)發(fā)送和接收電磁波和回波信號(hào)；

所述電子海圖單元，用于提供海面上地理坐標(biāo)及海洋水域信息；

所述搜救處理單元，用于將所述信號(hào)收發(fā)機(jī)接收的電磁波普回波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，將所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理，剔除周圍環(huán)境的隨機(jī)噪聲和海浪干擾，并將濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理，將處理后的圖像提取特征、目標(biāo)識(shí)別和分類。

進(jìn)一步地，所述搜救處理單元具體用于：

將所述數(shù)字信號(hào)的坐標(biāo)與所述地理坐標(biāo)匹配。

進(jìn)一步地，所述雷達(dá)控制單元，具體用于：

通過雷達(dá)控制平臺(tái)軟件，允許用戶訪問及根據(jù)需要設(shè)置不同的雷達(dá)參數(shù)，包括脈沖寬度、脈沖重復(fù)頻率/脈沖重復(fù)周期、接收機(jī)靈敏度、接收機(jī)帶寬，以及雷達(dá)和收發(fā)機(jī)的開關(guān)。該信號(hào)收發(fā)機(jī)通過航海雷達(dá)天線向外發(fā)射電磁波和接收海面反射的回波信號(hào)。

圖2為本發(fā)明基于航海雷達(dá)的海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋系統(tǒng)另一示意圖，如圖2所示，本實(shí)施例系統(tǒng)，在圖1所示的系統(tǒng)之上，還包括：

雷達(dá)顯示單元205，用于顯示將所述搜救處理單元確定的目標(biāo)與所述電子海圖疊加顯示。

圖3為本發(fā)明基于航海雷達(dá)的海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋系統(tǒng)另一示意圖，如圖2所示，本實(shí)施例系統(tǒng)，在圖2所示的系統(tǒng)之上，還包括：

通信單元306，用于將所述搜救處理單元確定的目標(biāo)發(fā)送至陸地指揮中心。

圖4為本發(fā)明基于航海雷達(dá)的海上遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋方法流程圖，如圖4所示，本實(shí)施例方法，包括：

步驟101、信號(hào)收發(fā)機(jī)向海面發(fā)送和接收所述電磁波的回波信號(hào)，并將所述回波信號(hào)發(fā)送至搜救處理單元；

步驟102、所述搜救處理單元將所述回波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行圖像處理；

其中，數(shù)字信號(hào)的圖像處理過程，包括對(duì)圖像進(jìn)行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)等圖像變換；對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)改善圖像質(zhì)量及豐富信息量；通過對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)的方法增強(qiáng)目標(biāo)邊緣特征同時(shí)抑制噪聲；應(yīng)用圖像疊加及融合方法突出目標(biāo)信息，加大目標(biāo)特性和周圍環(huán)境特性的對(duì)比度；

步驟103、所述搜救處理單元提取所述處理后圖像的特征進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別和分類。

對(duì)處理后的圖像提取目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)特征和類型特征等信息屬性，利用模式識(shí)別技術(shù)將圖像中目標(biāo)物屬性和已知特征庫的目標(biāo)物屬性進(jìn)行對(duì)比、判斷，通過全自動(dòng)模塊化分析處理或半自動(dòng)模塊化分析并結(jié)合人工干預(yù)處理，完成遇險(xiǎn)目標(biāo)的識(shí)別和分類。如圖5所示。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明直接應(yīng)用在船載航海雷達(dá)上，而航海雷達(dá)是船上必備導(dǎo)航設(shè)備，直接對(duì)航海雷達(dá)信號(hào)處理設(shè)備進(jìn)行改造、升級(jí)，可節(jié)省安裝成本。

2、本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)船載雷達(dá)在不改變導(dǎo)航功能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)夜間、雨霧天氣和強(qiáng)風(fēng)強(qiáng)浪對(duì)遇險(xiǎn)目標(biāo)搜尋，是一項(xiàng)搜救新技術(shù)。

3、本發(fā)明技術(shù)將大大提升深遠(yuǎn)海遇險(xiǎn)目標(biāo)的搜救保障應(yīng)急處置效率。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。