一种适用于探测复杂场景的距离选通门控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种适用于探测复杂场景的距离选通门控制方法，包括：实时检测每一探测周期内的所有反射光信号；根据预设阈值判断当前探测周期检测到的每一反射光信号是否为有效信号，并获取第一个有效信号的波峰时刻t

【技术实现步骤摘要】
一种适用于探测复杂场景的距离选通门控制方法及装置
本专利技术涉及雷达探测
，具体涉及一种适用于探测复杂场景的距离选通门控制方法及装置。
技术介绍
距离选通条纹管激光雷达在探测领域，尤其是水下探测领域，有得天独厚的优势，其距离分辨率高，且距离选通的机制能够有效降低水体后向散射对测量结果的影响。但是实践中，经常需要探测复杂场景，例如，多个目标在同一个探测周期同时出现在雷达视野中，目标物或载有激光雷达的平台会移动等，而复杂场景导致距离选通门打开时间和关闭时间无法准确确定，甚至无法接收到目标反射的光信号。基于上述技术问题，申请人在现有技术中寻找解决方案，经大量检索，发现公布号为CN110018495A，名称为一种条纹管成像激光雷达激光发射随机误差测量及补偿系统的专利技术专利申请，以及公布号为CN106814356A，名称为一种基于雷达信号处理系统的距离跟踪子系统的专利技术专利申请；其中，一种条纹管成像激光雷达激光发射随机误差测量及补偿系统的技术方案主要包括：条纹管激光雷达激光发射随机误差测量模块、条纹相机和图像处理端。激光发光投射至目标，条纹管激光雷达激光发射随机误差测量模块将时间差信息传输至图像处理端；条纹相机采集目标反射的激光，输出图像到图像处理端，图像处理端结合时间差和图像进行时间补偿，消除因激光延时抖动带来的测量误差。可见，此现有专利申请并未给出解决上述技术问题的技术方案。一种基于雷达信号处理系统的距离跟踪子系统的技术方案主要包括：距离波门选通模块、脉冲压缩模块、相参积累MTD模块、恒虚警检测模块、跟踪波门模块、距离定心处理模块、测距模块、卡尔曼滤波模块/α-β滤波模块。此方案通过控制距离选通波门的延迟，和通道信号经过匹配滤波、MTD和恒虚警检测后检测到目标，然后经跟踪波门和距离定心处理进行无模糊测距，经卡尔曼滤波或α-β滤波产生距离选通波门，使波门中心对准回波所检测到的目标信号，从而保证波门移动自动地跟踪目标，进而使得整个雷达信号处理系统对于得到的中频信号实现中频信号检测和距离跟踪的信号处理流程。可见，此现有专利申请亦未给出解决上述技术问题的技术方案。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术实施例提供一种适用于探测复杂场景的距离选通门控制方法及装置。为实现上述技术目的，本专利技术实施例提供一种适用于探测复杂场景的距离选通门控制方法，包括：实时检测每一探测周期内的所有反射光信号；根据预设阈值判断当前探测周期检测到的每一反射光信号是否为有效信号，并获取第一个有效信号的波峰时刻t1和最后一个有效信号的波峰时刻t2；根据第一个有效信号的波峰时刻和预设的距离选通门打开的时间提前量t3，确定距离选通门的打开时间，其中，距离选通门的打开时间ton计算公式为：ton=t1–t3；根据最后一个有效信号的波峰时刻和预设的距离选通门关闭的时间延迟量t4，确定距离选通门的关闭时间，其中，距离选通门的关闭时间toff计算公式为：toff=t2+t4。为实现上述技术目的，本专利技术实施例还提供一种适用于探测复杂场景的距离选通门控制装置，包括：检测单元和控制单元；所述检测单元，实时将检测到的每一探测周期的所有反射光信号发送给所述控制单元；所述控制单元，根据预设阈值TSNR判断当前探测周期检测到的每一反射光信号是否为有效信号，并获取第一个有效信号的波峰时刻t1和最后一个有效信号的波峰时刻t2；根据第一个有效信号的波峰时刻和预设的距离选通门打开的时间提前量t3，确定距离选通门的打开时间，其中，距离选通门的打开时间ton计算公式为：ton=t1–t3；根据最后一个有效信号的波峰时刻和预设的距离选通门关闭的时间延迟量t4，确定距离选通门的关闭时间，其中，距离选通门的关闭时间toff计算公式为：toff=t2+t4本专利技术由于采取以上技术方案，与现有技术相比，其具有以下优点：本专利技术由于对每一探测周期内的所有反射光信号进行实时检测，并通过预设阈值过滤出有效信号，且通过获取第一个有效信号的波峰时刻和最后一个有效信号的波峰时刻，以及相应预设的距离选通门打开的时间提前量和预设的距离选通门关闭的时间延迟量，即可在多个目标在同一个探测周期同时出现在雷达视野中的等类似复杂场景中，准确确定距离选通门的打开时间和关闭时间，非常方便，可靠。本专利技术设计结构简单、可靠，操作方便，探测结果准确，可以广泛应用于雷达探测
附图说明图1是本专利技术的适用于探测复杂场景的距离选通门控制方法其中一个实施例的探测图像示意图；图2是本专利技术的适用于探测复杂场景的距离选通门控制装置其中一个实施例的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。本专利技术实施例提供一种适用于探测复杂场景的距离选通门控制方法，如图1所示，包括以下内容：实时检测每一探测周期内的所有反射光信号；根据预设阈值TSNR判断当前探测周期检测到的每一反射光信号是否为有效信号，并获取第一个有效信号的波峰时刻t1和最后一个有效信号的波峰时刻t2，本实施例中，仅以一个探测周期内，检测到两个反射光信号，且两个反射光信号均有效，进行简单说明，实际探测情况，并不限于此；根据第一个有效信号的波峰时刻和预设的距离选通门打开的时间提前量t3，确定距离选通门的打开时间，其中，距离选通门的打开时间ton计算公式为：ton=t1–t3；根据最后一个有效信号的波峰时刻和预设的距离选通门关闭的时间延迟量t4，确定距离选通门的关闭时间，其中，距离选通门的关闭时间toff计算公式为：toff=t2+t4。通过以上方案，由于对每一探测周期内的所有反射光信号进行实时检测，并通过预设阈值过滤出有效信号，且通过获取第一个有效信号的波峰时刻和最后一个有效信号的波峰时刻，以及相应预设的距离选通门打开的时间提前量和预设的距离选通门关闭的时间延迟量，即可在多个目标在同一个探测周期同时出现在雷达视野中的等类似复杂场景中，准确确定距离选通门的打开时间和关闭时间，非常方便，可靠。在一个实施例中，根据预设阈值TSNR判断当前探测周期检测到的每一反射光信号是否为有效信号，并获取第一个有效信号的波峰时刻t1和最后一个有效信号的波峰时刻t2，还包括：据探测周期对当前探测周期检测到的第一个有效信号的波峰时刻t1和最后一个有效信号的波峰时刻t2进行标记以及存储，以为下一个探测周期提供距离选通门的打开时间和距离选通门的关闭时间的参考数据；据探测周期对当前探测周期检测到的第一个有效信号的波峰时刻t1和最后一个有效信号的波峰时刻t2进行标记以及存储，举例说明：第n次探测周期获取的第一个有效信号的波峰时刻标记为：t1_n；第n次探测周期获取的最后一个有效信号的波峰时刻标记为：t2_n；其中，n为探测周期数，且为正整数。由于探测复杂环境时，目标或载有激光雷达的平台可能会移动，如果距离选通的时间一直不变，那本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于探测复杂场景的距离选通门控制方法，包括以下内容：/n实时检测每一探测周期内的所有反射光信号；/n根据预设阈值判断当前探测周期检测到的每一反射光信号是否为有效信号，并获取第一个有效信号的波峰时刻t

【技术特征摘要】
1.一种适用于探测复杂场景的距离选通门控制方法，包括以下内容：
实时检测每一探测周期内的所有反射光信号；
根据预设阈值判断当前探测周期检测到的每一反射光信号是否为有效信号，并获取第一个有效信号的波峰时刻t1和最后一个有效信号的波峰时刻t2；
根据第一个有效信号的波峰时刻和预设的距离选通门打开的时间提前量t3，确定距离选通门的打开时间，其中，距离选通门的打开时间ton计算公式为：ton=t1–t3；
根据最后一个有效信号的波峰时刻和预设的距离选通门关闭的时间延迟量t4，确定距离选通门的关闭时间，其中，距离选通门的关闭时间toff计算公式为：toff=t2+t4。


2.根据权利要求1所述适用于探测复杂场景的距离选通门控制方法，其特征在于：所述根据预设阈值判断当前探测周期检测到的每一反射光信号是否为有效信号，并获取第一个有效信号的波峰时刻t1和最后一个有效信号的波峰时刻t2，还包括：
据探测周期对当前探测周期检测到的第一个有效信号的波峰时刻t1和最后一个有效信号的波峰时刻t2进行标记以及存储，以为下一个探测周期提供距离选通门的打开时间和距离选通门的关闭时间的参考数据。


3.根据权利要求1所述适用于探测复杂场景的距离选通门控制方法，其特征在于：还包括：
根据距离选通门的打开时间和关闭时间确定脉冲宽度，其中，脉冲宽度Δt计算公式为：Δt=toff-ton；
根据脉冲宽度控制条纹相机获取目标图像；
判断目标图像的信噪比是否符合预设值，若符合，则判定脉冲宽度设置适当；若不符合，根据预设时间调整间隔调整距离选通门打开的时间提前量和/或距离选通门关闭的时间延迟量，以调节至合适的脉冲宽度，进而获取满足要求的图像质量。


4.根据权利要求1所述适用于探测复杂场景的距离选通门控制方法，其特征在于：还包括：检测探测水域的水体浑浊度，并根据水体浑浊度选择相应的波段的激光，以及与所选波段的激光对应的激光脉冲。


5.一种基于权利要求1到4任意一项所述适用于探测复杂场景的距离选通门控制方法的装置，其特征在于：包括检测单元和控制单元；
所述检测单元，实时将检测到的每一探测周期的所有反射光信号发送给所述控制单元；
所述控制单元，根据预设阈值TSNR判断当前探测周期检测到的每一反射光信号是否为有效信号，并获取第一个有效信号的波峰时刻t1和最后一个有效信号的波峰时刻t2；
根据第一个有效信号的波峰时刻和预设的距离选通门打开的时间提前量t3，确定距离选通门的打开时间，其中，距离选通门的打开时间to...

【专利技术属性】
技术研发人员：江峦，陈路，尤蓉蓉，肖志伟，吕冰冰，
申请(专利权)人：湖南国天电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43