一种雷达目标的校准方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及雷达信号处理技术领域，提出了一种雷达目标的校准方法及装置，所述方法包括：获取第一预设搜索范围内的AIS目标集；采用K‑均值聚类算法对所述AIS目标集进行聚类，以将所述AIS目标集划分成N类；查找各个类中的参考AIS目标，所述参考AIS目标为距离对应聚类的中心最近且偏移方位与雷达目标一致的AIS目标；搜索与所述参考AIS目标位置最接近和/或航速差别最小的雷达目标作为待校准雷达目标；计算参考AIS目标与对应的待校准雷达目标之间的距离偏移量和方位偏移量，并基于距离偏移量和方位偏移量对待校准雷达目标进行校准。本发明专利技术能够快速准确地确定出最优的校准偏移量，进而有效地提高雷达目标的校准精度和校准效率。

Method and device for calibrating radar target

The present invention relates to the technical field of radar signal processing, the proposed calibration method and device of radar target, the method comprises: obtaining a first preset search within the target set by K AIS; K-means clustering algorithm to cluster the AIS target set, the AIS target set into N; for each class in the AIS reference target, the reference target distance corresponding to AIS clustering center recently and offset range and radar target consistent AIS search target; and the reference target location closest to the AIS and / or the speed of the smallest difference Lei Damu as a standard to be calibrated radar target; calculated between the AIS target and the corresponding reference the calibration of radar target distance and azimuth offset offset and offset distance and azimuth offset calibration of radar target calibration based on treatment. The invention can quickly and accurately determine the optimum calibration offset, thereby effectively improving the calibration accuracy and the calibration efficiency of the radar target.

【技术实现步骤摘要】
一种雷达目标的校准方法及装置
本专利技术涉及雷达信号处理
，尤其涉及一种雷达目标的校准方法及装置。
技术介绍
随着工业革命的开始，船用导航设备得到了迅速的发展，除了利用导航雷达回波数据，还逐渐融入了电子海图、计程仪、罗经、GPS、AIS等诸多助航设备，对航海事业的发展有了巨大的推动作用。其中，AIS(AutomaticIdentificationSystem，船舶自动识别系统)是一种把数据通信技术、卫星定位信息以及信息处理等技术综合为一体的新型数字助航设备。AIS能测出船舶的实时静态信息和动态信息，这些信息精度高，且信息量大，位置精度高，且不受地形、天气以及海上状况影响。AIS的这些优势弥补了雷达再导航和避碰的局限性。由于船舶条件的限制，无法保证雷达天线和AIS安装在同一位置，当雷达图像与AIS目标显示在一起时，会发生偏差，因此需要根据AIS目标对雷达图像进行校准。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中的校准工作是通过人为观察两者差异，手动设定距离偏移和方位偏移，以调整雷达图像中心或角度实现两者的匹配，以实现对雷达本身的校准。然而，手动校准无法保证雷达图像和AIS目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达目标的校准方法，其特征在于，包括:获取第一预设搜索范围内的AIS目标集；采用K‑均值聚类算法对所述AIS目标集进行聚类，以将所述AIS目标集划分成N类；查找各个类中的参考AIS目标，所述参考AIS目标为距离对应聚类的中心最近且偏移方位与雷达目标一致的AIS目标；搜索与所述参考AIS目标位置最接近和/或航速差别最小的雷达目标作为待校准雷达目标；计算所述参考AIS目标与对应的待校准雷达目标之间的距离偏移量和方位偏移量，并基于所述距离偏移量和方位偏移量对所述待校准雷达目标进行校准。

【技术特征摘要】
1.一种雷达目标的校准方法，其特征在于，包括:获取第一预设搜索范围内的AIS目标集；采用K-均值聚类算法对所述AIS目标集进行聚类，以将所述AIS目标集划分成N类；查找各个类中的参考AIS目标，所述参考AIS目标为距离对应聚类的中心最近且偏移方位与雷达目标一致的AIS目标；搜索与所述参考AIS目标位置最接近和/或航速差别最小的雷达目标作为待校准雷达目标；计算所述参考AIS目标与对应的待校准雷达目标之间的距离偏移量和方位偏移量，并基于所述距离偏移量和方位偏移量对所述待校准雷达目标进行校准。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一预设搜索范围内的AIS目标集之后，所述方法还包括：判定所述AIS目标集中的AIS目标数量是否少于预设阈值；若所述AIS目标集中的AIS目标数量少于预设阈值，则扩大搜索范围至第二预设搜索范围，获取所述第二预设搜索范围内的AIS目标集。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用K-均值聚类算法对所述AIS目标集进行聚类之前，所述方法还包括：根据所述待校准雷达数据对所述AIS目标集中的各个AIS目标进行坐标变换和时间配准；对坐标变换和时间配准后的各个AIS目标按照偏移方位进行排序。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用K-均值聚类算法对所述AIS目标集进行聚类，以将所述AIS目标集划分成N类，包括：从所述AIS目标集中选取偏移方位差别大于预设方位阈值的预设数量个AIS目标作为聚类中心；计算每一聚类中心的AIS目标的均值μi，公式如下：其中，RAi为AIS目标的距离值，θAi为AIS目标的方位值；根据每一聚类中心的AIS目标的均值μi对所述AIS目标中的其他AIS目标进行聚类，并在聚类过程中实时更新当前类的质心，直到所述AIS目标集所有的AIS目标完成分类。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述计算所述参考AIS目标与对应的待校准雷达目标之间的距离偏移量和方位偏移量，包括：采用分块查找算法计算所述参考AIS目标与对应的待校准雷达目标之间的最优距离偏移量和方位偏移量。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述采用分块查找算法计算所述参考AIS目标与对应的待校准雷达目标之间的最优距离偏移量和方位偏移量，包括：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正君，李常伟，张磊，杨玉玉，
申请(专利权)人：北京海兰信数据科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11