The present invention provides an airport runway foreign body detection method based on phase coherence information of FOD radar, which includes the following steps: scanning the airport runway with FOD radar through circumferential scanning to obtain radar echo data; 2. compressing the radar echo data of airport runway collected at different time to range pulse compression and accumulating the scanning angle pulse to form a machine. Two-dimensional complex image of distance and angle of field runway scene; Coherent processing of two two two-dimensional complex images of distance and angle with different scanning time to obtain the difference map of coherence change within the scanning range of airport runway; 4. Detection and judgment of foreign body according to the pre-set threshold are carried out, and the detection results are obtained. The invention can detect the FOD target whose amplitude of the radar image does not change obviously, and improves the detection accuracy of the FOD target.
【技术实现步骤摘要】
利用FOD雷达相位相干性信息的机场跑道异物检测方法
本专利技术属于机场跑道异物检测
,特别涉及一种利用FOD雷达相位相干性信息的机场跑道异物检测方法。
技术介绍
机场跑道异物(ForeignObjectDebris,FOD)是指出现在机场跑道上的外来物体。这类物体常见的有碎石块、橡胶块、金属零件、工作人员遗落的螺丝、扳手等,其共同特点是:体积小,散射能量弱,与背景颜色相近,因此不易被发现。机场跑道异物如果不能及时被发现并清理,在跑道上起降的飞机受其影响极易造成损伤,导致引发航空事故。因此,对FOD形成及时有效的检测是保证航空安全,维护机场良好秩序的重要保障。目前对FOD的检测主要有两种实现手段,分别为视频图像识别与雷达探测。采用视频图像识别的手段可以通过摄像头将机场跑道的光学影像实时呈现在显示屏上,并且能够直观地对FOD进行检测。但是,对于与背景颜色相近的FOD,其呈现在显示屏的影像与背景的色阶差异较小,使得通过肉眼或光学图像变化检测算法难以将其与背景形成良好区分。并且在雨雾等光学能见度差的天气情况下,无法获取良好的机场跑道影像,使得光学图像的FOD检测精度大幅降低。采用雷达手段理论上可实现全天时、全天候探测,但是对于体积小,散射能量弱的FOD目标,其对雷达的后向散射系数(RCS)较弱,使得FOD目标的雷达回波幅度信息与背景相比没有较为明显的差异,进而影响检测效果。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于上述技术问题,本专利技术提供了一种利用FOD雷达相位相干性信息的机场跑道异物检测方法。雷达对目标探测的优势除了不受天气环境影响之外,还体现在其能够提供 ...
【技术保护点】
1.一种利用FOD雷达相位相干性信息的机场跑道异物检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1、FOD雷达通过环扫的方式对机场跑道进行扫描,获取雷达回波数据;步骤S2、将不同时间采集的机场跑道的雷达回波数据做距离向脉冲压缩和扫描角度向脉冲累积,形成机场跑道场景的距离‑角度二维复图像;步骤S3、将获取的不同扫描时间的两幅距离‑角度二维复图像进行相干处理,得到机场跑道扫描范围内的相干变化差异图;步骤S4、将得到的相干变化差异图按照预先设置的门限进行异物检测判断,得到检测结果。
【技术特征摘要】
1.一种利用FOD雷达相位相干性信息的机场跑道异物检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1、FOD雷达通过环扫的方式对机场跑道进行扫描,获取雷达回波数据;步骤S2、将不同时间采集的机场跑道的雷达回波数据做距离向脉冲压缩和扫描角度向脉冲累积,形成机场跑道场景的距离-角度二维复图像;步骤S3、将获取的不同扫描时间的两幅距离-角度二维复图像进行相干处理,得到机场跑道扫描范围内的相干变化差异图;步骤S4、将得到的相干变化差异图按照预先设置的门限进行异物检测判断,得到检测结果。2.根据权利要求1所述的机场跑道异物检测方法,其特征在于,在步骤S1中,所述FOD雷达为工作于W频段的调频连续波体制雷达,所述环扫的方式为雷达以一定转动速度对机场跑道场景进行转角机械式扫描,所获取的雷达回波数据为去线性调频之后采集的中频采样数据。3.根据权利要求1所述的机场跑道异物检测方法,其特征在于,在步骤S2中,所述距离向脉冲压缩为将距离向去线性调频信号做FFT处理,所得频域信号即表现为聚焦后不同距离的机场跑道场景;所述扫描角度向脉冲累积为将距离向脉冲压缩后数据按照扫描角度向进行加权累加操作,所加权值为沿扫描角度向的标准窗函数加权系数。4.根据权利要求1所述的机场跑道异物检测方法,其特征在于,在步骤S3中,所述两幅距离-角度二维复图像的相干处理包括以下步骤:步骤S31、根据距离向位置和扫描角度位置,将不同扫描时间的两幅复图像配准。步骤S32、选定似然比检验统计量的参数,似然比检验统计量的参数包括机场跑道场景中变化与未变化区域的...
【专利技术属性】
技术研发人员:董勇伟,冀广宇,
申请(专利权)人:中科宇达北京科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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