一种提升VTS雷达分辨力的方法技术

本发明专利技术公开了一种提升VTS雷达分辨力的方法，主要包括屏蔽非重点关注目标物的雷达回波步骤；两近距离雷达目标的位置寻找及记录步骤；波峰与波谷之间的幅值差计算步骤；波峰幅值放大步骤；像素点幅值重新计算与替换步骤；设置固定门限步骤等。采用上述方法后，当两个目标的距离非常近时，本方法通过拉大目标物的波峰幅值，利用固定门限过滤粘连部分回波的方法来提升雷达分辨力，进而能突破雷本身硬件限制，提升目标物识别能力，提升监管力度。能应用于船舶交通监管，海关缉私，海岸警戒，海洋渔业，海洋环境保护等多个领域。而且，该方法对作战条件下判断目标的威胁等级、船舶的运动姿态等都有现实意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种VTS系统用方法，特别是一种提升VTS雷达分辨力的方法。
技术介绍
VTS系统(船舶交通管理系统)，主要应用于船舶监管领域，由以下几个系统组成：雷达信号处理子系统、多源信号处理器子系统、交通管理器子系统、数据库子系统和CCTV、DF、VHF等传感器子系统。雷达信号处理子系统在整个VTS系统中具有非常重要的作用，雷达信号处理子系统的主要作用是处理原始雷达信号、雷达视频信号转发、点迹凝聚、雷达目标跟踪等。雷达信号是VTS系统中的一种非常重要的监管手段，为交管值班人员提供一种直观、迅速的执法手段，其为交管系统提供的信息包括：信号处理后的雷达视频、雷达站的经纬度、雷达目标物的位置信息、目标物的航向和航速等。如果两艘以上船只近距离航行并且超过了雷达的最大分辨力时，雷达很难分辨出来，对雷达信号处理子系统而言，两个目标被识别成一个目标，目标形状、航迹信息等都会有一定的偏差。对于监管人员来说，很容易造成信息的误判，甚至影响船舶搜救。提高雷达的分辨力对监管的力度还是非常有利的，比如，走私船过境时，一般会藏在大船附近航行，利用雷达低分辨力的漏洞来逃避监管。如果提升雷达的分辨力就可以避免此类事件发生。目前多数雷达分辨力都受限于雷达本身的硬件条件，在硬件条件有限的背景下，如何更进一步提高雷达的分辨力是一个值得深入研究的课题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种提升VTS雷达分辨力的方法，该提升VTS雷达分辨力的方法，综合考虑雷达信号的方位向和距离向雷达目标回波的分布情况，能突破雷达硬件限制，进而提升雷达分辨力。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种提升VTS雷达分辨力的方法，包括如下步骤：步骤1，屏蔽非重点关注目标物的雷达回波：先将雷达视频进行信号处理，后将雷达视频中非重点关注目标物的雷达回波进行屏蔽；步骤2，两近距离雷达目标的位置寻找及记录：对步骤1中屏蔽后的雷达视频，按距离向像素点和方位向像素点的方式进行幅值统计，将雷达视频中所有的两近距离雷达目标均进行位置寻找；并对每个两近距离雷达目标，均记录下两个波峰幅值、波谷幅值和对应雷达目标的起始位置和结束位置。步骤3，波峰与波谷之间的幅值差计算：对步骤2中寻找的每个两近距离雷达目标，均分别计算两个波峰与波谷之间的幅值差，并取最小值Vmin。步骤4，波峰幅值放大：将步骤3中计算的每个Vmin均与设定阈值相比较，当Vmin大于设定阈值时，就对该两近距离雷达目标中的两个波峰幅值进行放大，而波谷峰幅值不变。步骤5，像素点幅值重新计算与替换：对步骤4中波峰幅值进行放大处理后的每组两近距离雷达目标，重新计算其中的每个像素点幅值并替换原有幅值。步骤6，设置固定门限：对步骤5中像素点幅值重新计算与替换后的每组两近距离雷达目标，各设置一个固定门限，每组雷达目标都具有不同的固定门限；固定门限的设置原则为：每个固定门限值均大于对应波谷值，小于波峰值；对超过固定门限以上的幅度进行保留，对低于固定门限以下的幅度进行置零处理。所述步骤5中像素点幅值重新计算与替换，包括如下步骤：第一步，重新计算雷达目标起始位置和第一个波峰位置之间每个像素点的幅值并且替换原有幅值；第二步，重新计算第一个波峰位置和波谷位置的幅度并且替换原有幅度；第三步，重新计算波谷位置和第二个波峰位置的幅度并且替换原有幅度；第四步，重新计算第二个波峰和雷达目标结束位置的幅度并且替换原有幅度。所述步骤5中，雷达目标起始位置和第一个波峰位置之间每个像素点幅值重新计算的公式如下： V i = V s + V h 1 - V s h 1 - s * i - - - ( 1 ) ]]>其中Vi代表每个像素点的幅值；Vs代表雷达目标起始位置的幅值；Vh1代表第一个波峰的幅值；h1为第一个波峰的位置；s为雷达目标起始位置；i为位于S至h1之间的位置编号，其取值为1、2、3…。所述步骤5中，第一个波峰位置和波谷位置之间幅度重新计算的公式如下： V i = V h 1 - V h 1 - V l l - h 1 * i - - - ( 2 ) ]]>其中，其中Vi代表每个像素点的幅值；Vh1代表第一个波峰的幅值；h1为第一个波峰的位置；Vl代表波谷的幅值；l代表波谷的位置；i代表h1和l之间幅值的位置编号，其取值为1、2、3…。所述步骤5中，波谷位置和第二个波峰位置幅度重新计算的公式如下： V i = V l + V h 2 - V l h 2 - l * i - - - ( 3 ) ]]>其中，Vi代表每个像素点的幅值；Vl代表波谷的幅值；l代表波谷的位置；Vh2代表第二个波峰的幅值，h2代表第二个波峰的位置；i代表l和h2之间幅值的位置编号，其取值为1、2、3…。所述步骤5中，第二个波峰和雷达目标结束位置幅度重新计算的公式如下： V i = V h 2 - V h 2 - V e e 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提升VTS雷达分辨力的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，屏蔽非重点关注目标物的雷达回波：先将雷达视频进行信号处理，后将雷达视频中非重点关注目标物的雷达回波进行屏蔽；步骤2，两近距离雷达目标的位置寻找及记录：对步骤1中屏蔽后的雷达视频，按距离向像素点和方位向像素点的方式进行幅值统计，将雷达视频中所有的两近距离雷达目标均进行位置寻找；并对每个两近距离雷达目标，均记录下两个波峰幅值、波谷幅值和对应雷达目标的起始位置和结束位置；步骤3，波峰与波谷之间的幅值差计算：对步骤2中寻找的每个两近距离雷达目标，均分别计算两个波峰与波谷之间的幅值差，并取最小值Vmin；步骤4，波峰幅值放大：将步骤3中计算的每个Vmin均与设定阈值相比较，当Vmin大于设定阈值时，就对该两近距离雷达目标中的两个波峰幅值进行放大，而波谷峰幅值不变；步骤5，像素点幅值重新计算与替换：对步骤4中波峰幅值进行放大处理后的每组两近距离雷达目标，重新计算其中的每个像素点幅值并替换原有幅值；步骤6，设置固定门限：对步骤5中像素点幅值重新计算与替换后的每组两近距离雷达目标，各设置一个固定门限，每组雷达目标都具有不同的固定门限；固定门限的设置原则为：每个固定门限值均大于对应波谷值，小于波峰值；对超过固定门限以上的幅度进行保留，对低于固定门限以下的幅度进行置零处理。...

【技术特征摘要】
1.一种提升VTS雷达分辨力的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，屏蔽非重点关注目标物的雷达回波：先将雷达视频进行信号处理，后将雷达视频中非重点关注目标物的雷达回波进行屏蔽；步骤2，两近距离雷达目标的位置寻找及记录：对步骤1中屏蔽后的雷达视频，按距离向像素点和方位向像素点的方式进行幅值统计，将雷达视频中所有的两近距离雷达目标均进行位置寻找；并对每个两近距离雷达目标，均记录下两个波峰幅值、波谷幅值和对应雷达目标的起始位置和结束位置；步骤3，波峰与波谷之间的幅值差计算：对步骤2中寻找的每个两近距离雷达目标，均分别计算两个波峰与波谷之间的幅值差，并取最小值Vmin；步骤4，波峰幅值放大：将步骤3中计算的每个Vmin均与设定阈值相比较，当Vmin大于设定阈值时，就对该两近距离雷达目标中的两个波峰幅值进行放大，而波谷峰幅值不变；步骤5，像素点幅值重新计算与替换：对步骤4中波峰幅值进行放大处理后的每组两近距离雷达目标，重新计算其中的每个像素点幅值并替换原有幅值；步骤6，设置固定门限：对步骤5中像素点幅值重新计算与替换后的每组两近距离雷达目标，各设置一个固定门限，每组雷达目标都具有不同的固定门限；固定门限的设置原则为：每个固定门限值均大于对应波谷值，小于波峰值；对超过固定门限以上的幅度进行保留，对低于固定门限以下的幅度进行置零处理。2.根据权利要求1所述的提升VTS雷达分辨力的方法，其特征在于：所述步骤5中像素点幅值重新计算与替换，包括如下步骤：第一步，重新计算雷达目标起始位置和第一个波峰位置之间每个像素点的幅值并且替换原有幅值；第二步，重新计算第一个波峰位置和波谷位置的幅度并且替换原有幅度；第三步，重新计算波谷位置和第二个波峰位置的幅度并且替换原有幅度；第四步，重新计算第二个波峰和雷达目标结束位置的幅度并且替换原有幅度。3.根据权利要求2所述的提升VTS雷达分辨力的方法，其特征在于：所述步骤5中，雷达目标起始位置和第一个波峰位置之间每个像素点幅值重新计算的公式如下： V i = V s + V h 1 - V s h 1 - s * i - - - ( 1 ) ]]>其中Vi代表每个像素点的幅值；Vs代表雷达目标起始位置的幅值；Vh1代表第一个波峰的幅值；h1为第一个波峰的位置；s为雷达目标起始位置；i为位于S至h1之间的位置编号，其取值为1、2、3…。4.根据权利要求2所述的提升VTS雷达分辨力的方法，其特征在于：所述步骤5中，第一个波峰位置和波谷位置之间幅度重新计算的公式如下： V i = V h 1 - V h 1 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗成明，田池，邱志远，孟宪宏，柏晓锁，冯海玉，张玉敬，周晓安，朱耿成，
申请(专利权)人：南京鹏力系统工程研究所，中华人民共和国江苏海事局，中国船舶重工集团公司第七二四研究所，中船重工鹏力南京大气海洋信息系统有限公司，中船重工鹏力南京智能装备系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32