本發(fā)明涉及目標(biāo)檢測(cè)領(lǐng)域,具體來(lái)說(shuō),涉及一種用于低空雷達(dá)目標(biāo)與無(wú)線偵測(cè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)融合算法。
背景技術(shù):
1、目前在低空監(jiān)視領(lǐng)域,用于無(wú)人機(jī)目標(biāo)探測(cè)的傳感器主要是低空雷達(dá)設(shè)備和無(wú)線偵測(cè)設(shè)備。低空雷達(dá)設(shè)備是一種主動(dòng)探測(cè)設(shè)備,即它通過(guò)主動(dòng)接、發(fā)電磁波信號(hào)來(lái)探測(cè)目標(biāo),即用于探測(cè)低空雷達(dá)目標(biāo);無(wú)線偵測(cè)設(shè)備是一種被動(dòng)探測(cè)設(shè)備,即它通過(guò)被動(dòng)接收目標(biāo)用于通訊的無(wú)線電廣播并對(duì)無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行分析過(guò)濾從而獲取目標(biāo)類型和目標(biāo)位置信息,用于探測(cè)無(wú)線偵測(cè)目標(biāo)(aoa)。
2、根據(jù)兩種傳感器的工作原理,我們將獲取兩種不同特點(diǎn)的目標(biāo)信息:通過(guò)低空雷達(dá)設(shè)備可獲取目標(biāo)相對(duì)準(zhǔn)確的位置信息包括目標(biāo)方位、距離和高度;通過(guò)無(wú)線偵測(cè)設(shè)備可獲取目標(biāo)通訊使用的頻段和相對(duì)粗略的位置信息即目標(biāo)方位。由于兩種探測(cè)設(shè)備獲取目標(biāo)信息的差異性判斷來(lái)自兩種探測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)是否為同一目標(biāo)就成為一個(gè)必須解決的問(wèn)題。
3、通過(guò)低空雷達(dá)設(shè)備能給出的目標(biāo)數(shù)據(jù)包括方位、距離、高度、速度和運(yùn)行趨勢(shì)(即逼近或遠(yuǎn)離);通過(guò)無(wú)線偵測(cè)設(shè)備能給出的目標(biāo)數(shù)據(jù)包括目標(biāo)通訊使用的頻段、目標(biāo)方位;但是由于無(wú)線偵測(cè)設(shè)備是被動(dòng)偵測(cè)設(shè)備,其給出的目標(biāo)方位難免受設(shè)備架設(shè)周邊環(huán)境的影響,故爾其目標(biāo)方位精度低,其精度在不考慮折射的情況下一般在7.5°左右。
4、在兩種設(shè)備給出的目標(biāo)信息中只有目標(biāo)方位能讓兩類數(shù)據(jù)產(chǎn)生直接關(guān)聯(lián)性;那么判斷來(lái)自兩種探測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)是否為同一目標(biāo)的問(wèn)題也只能通過(guò)目標(biāo)方位數(shù)據(jù)解決。
5、兩種探測(cè)設(shè)備存在的共性,主要有兩點(diǎn)分別是:兩種探測(cè)設(shè)備的探測(cè)范圍都是0---360°和兩種探測(cè)設(shè)備架設(shè)時(shí)都需要架設(shè)到周邊無(wú)遮擋高處。
6、兩種探測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)融合的可行性主要是低空雷達(dá)設(shè)備給出的目標(biāo)數(shù)據(jù)精度高,通過(guò)兩種設(shè)備安裝位置關(guān)系把低空雷達(dá)設(shè)備的目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以無(wú)線偵測(cè)設(shè)備為中心的目標(biāo)數(shù)據(jù)其目標(biāo)數(shù)據(jù)精度不變。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提出基于深度學(xué)習(xí)和遷移學(xué)習(xí)的一種用于低空雷達(dá)目標(biāo)與無(wú)線偵測(cè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)融合算法,能夠克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
2、為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
3、本發(fā)明所述的用于低空雷達(dá)目標(biāo)與無(wú)線偵測(cè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)融合算法,包括以下步驟:
4、s1:將無(wú)線偵測(cè)設(shè)備的0°--360°探測(cè)方位作為偵測(cè)范圍,設(shè)定起始偵測(cè)方位n,需要數(shù)據(jù)分析的檢測(cè)時(shí)間段;若n尚無(wú)數(shù)值,則默認(rèn)初始化為0;
5、s2:在偵測(cè)范圍中,從n°至360°按15°一個(gè)區(qū)域劃分成m個(gè)偵測(cè)分區(qū),m=[(360-n)/15],m取整數(shù);“[]”為通用數(shù)學(xué)取整符號(hào);
6、s3:挑選若干個(gè)無(wú)線偵測(cè)目標(biāo),按照方位隨機(jī)分配到所有偵測(cè)分區(qū)中,對(duì)在檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)的所有無(wú)線偵測(cè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一和排序;
7、s4:采用低空雷達(dá)設(shè)備監(jiān)測(cè)確定一個(gè)低空雷達(dá)目標(biāo),把低空雷達(dá)目標(biāo)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以所述無(wú)線偵測(cè)設(shè)備為中心的目標(biāo)位置信息;
8、s5:遍歷所有偵測(cè)分區(qū),以s4轉(zhuǎn)換成的所述目標(biāo)位置信息,來(lái)判斷低空雷達(dá)目標(biāo)是否位于某個(gè)偵測(cè)分區(qū)中;若是,繼續(xù)s6;否則,代表低空雷達(dá)目標(biāo)無(wú)效且需要重新確定,回到s4;
9、s6:繼續(xù)判斷低空雷達(dá)目標(biāo)是否只位于一個(gè)偵測(cè)分區(qū)中;若是,將低空雷達(dá)目標(biāo)所位于的偵測(cè)分區(qū)記作比對(duì)區(qū)域,繼續(xù)s7;否則,將n的數(shù)值增加7.5,并重新回到s2;
10、s7:判斷比對(duì)區(qū)域是否存在一個(gè)以上的無(wú)線偵測(cè)目標(biāo);若是,繼續(xù)s8;若否,將n的數(shù)值增加7.5,并重新回到s2;
11、s8:把比對(duì)區(qū)域中的所有無(wú)線偵測(cè)目標(biāo)的通訊頻段數(shù)據(jù)賦值給低空雷達(dá)目標(biāo),并把目標(biāo)類型賦值為無(wú)人機(jī),即完成低空雷達(dá)目標(biāo)與無(wú)線偵測(cè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)融合。
12、優(yōu)選地,所述檢測(cè)時(shí)間段優(yōu)選為10--20秒,具體視實(shí)際需要而定,具體視實(shí)際需要而定。
13、優(yōu)選地,所述s2中,所述無(wú)線偵測(cè)目標(biāo)的數(shù)量?jī)?yōu)選為2--24個(gè)。
14、優(yōu)選地,所述s2中,0≦n≦345,1≦m≦24,即至少劃分出1個(gè)以上的所述偵測(cè)分區(qū)。
15、優(yōu)選地,所述s2中,n°=0°或7.5°,m=[(360-n)/15],m取整數(shù),即:n=0,m=24;n=7.5,m=23;“[]”為取整數(shù)符號(hào)。涵義是---將無(wú)線偵測(cè)設(shè)備的0°--360°偵測(cè)范圍,優(yōu)選從0°開(kāi)始按15°一個(gè)區(qū)域,劃分成24個(gè)偵測(cè)分區(qū)。若n=7.5開(kāi)始,則m=23;同理,n=15,m=23;n=22.5,m=22,以此類推。
16、優(yōu)選地,如圖1所示,所述s4的具體轉(zhuǎn)換方式為:
17、s4.1:將低空雷達(dá)設(shè)備的安裝位置記作點(diǎn)a,將無(wú)線偵測(cè)設(shè)備的安裝位置記作點(diǎn)b,將低空雷達(dá)目標(biāo)的位置記作點(diǎn)c,將點(diǎn)a、點(diǎn)b、點(diǎn)c分別連線得到線段ac、ab、bc;
18、s4.2:低空雷達(dá)設(shè)備,獲取低空雷達(dá)目標(biāo)的點(diǎn)c相對(duì)于低空雷達(dá)設(shè)備點(diǎn)a的方位α和距離dac,方位α即線段ac與起始偵測(cè)方位的夾角,dac即線段ac的長(zhǎng)度,即目標(biāo)到設(shè)備的距離;
19、線段ac與線段ab之間的夾角記作β,表示低空雷達(dá)目標(biāo)的點(diǎn)c相對(duì)于低空雷達(dá)目標(biāo)的點(diǎn)a需要作出的變換角度;
20、線段bc與線段ab之間的夾角記作γ,表示低空雷達(dá)目標(biāo)的點(diǎn)c相對(duì)于無(wú)線偵測(cè)設(shè)備的點(diǎn)b需要作出的變換角度;
21、線段bc與起始偵測(cè)方位之間的夾角記作δ,表示低空雷達(dá)目標(biāo)的點(diǎn)c相對(duì)于無(wú)線偵測(cè)設(shè)備的點(diǎn)b目標(biāo)位置方位的補(bǔ)角,即目標(biāo)方位等于360-δ;
22、s4.3:獲取無(wú)線偵測(cè)設(shè)備的點(diǎn)b相對(duì)于低空雷達(dá)設(shè)備的點(diǎn)a的距離dab和方位ε,dab即線段ab的長(zhǎng)度--無(wú)線偵測(cè)設(shè)備與低空雷達(dá)設(shè)備之間的距離;
23、ε表示無(wú)線偵測(cè)設(shè)備的點(diǎn)b相對(duì)于低空雷達(dá)設(shè)備點(diǎn)a的標(biāo)準(zhǔn)方位值;
24、s4.4:因α+β?+γ?+δ?=?180,γ?+δ?=?360?-ε,故β?=?ε-α?-180,單位均為°;
25、s4.5:按照下列公式,最終得出低空雷達(dá)目標(biāo)相對(duì)于無(wú)線偵測(cè)設(shè)備的方位η和距離dbc;
26、(公式一);
27、(公式二);
28、(公式三);
29、s4.6:低空雷達(dá)目標(biāo)相對(duì)于無(wú)線偵測(cè)設(shè)備的方位η、距離dbc,即轉(zhuǎn)換得到的以所述無(wú)線偵測(cè)設(shè)備為中心的所述目標(biāo)位置信息。
30、本公開(kāi)的有益效果:充分利用了低空雷達(dá)設(shè)備、無(wú)線偵測(cè)設(shè)備所給出的目標(biāo)信息中,只有目標(biāo)方位能讓二者產(chǎn)生直接關(guān)聯(lián)性,并通過(guò)目標(biāo)方位數(shù)據(jù)來(lái)兩種探測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)是否為同一目標(biāo)。本公開(kāi)將無(wú)線偵測(cè)設(shè)備的0°--360°探測(cè)方位作為偵測(cè)范圍,并且選定起始偵測(cè)方位后每15°劃定一個(gè)偵測(cè)分區(qū)并分配無(wú)線監(jiān)測(cè)目標(biāo),充分利用低空雷達(dá)目標(biāo)的目標(biāo)數(shù)據(jù)精度高的特點(diǎn),將低空雷達(dá)目標(biāo)的目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以無(wú)線偵測(cè)設(shè)備為中心的目標(biāo)數(shù)據(jù),其目標(biāo)數(shù)據(jù)精度不變,解決了由于低空雷達(dá)設(shè)備、無(wú)線偵測(cè)設(shè)備獲取目標(biāo)信息的差異性而導(dǎo)致難以判斷是否為同一目標(biāo)的棘手問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)低空雷達(dá)目標(biāo)與無(wú)線偵測(cè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)融合。