一种基于雷达信号的水上目标识别系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于雷达信号的水上目标识别系统，包括设置于船舶侧的：传感器组件；船舶通信总线，与所述传感器组件通信连接；远程通信单元，与所述船舶通信总线通信连接；所述传感器组件至少包括以下之一：船体检测传感器组件，位置传感器组件和船舶环境传感器组件；以及设置于陆地侧的陆地监控平台，包括视频监控装置、AIS基站和分别与所述视频监控装置和AIS基站通信连接的陆地监控服务器；所述AIS基站与所述远程通信单元通信连接。由上，当船舶数量众多且彼此的位置出现重叠时，陆地监控平台可依赖于船舶侧的传感器组件所发来的信息对各船舶进行监控，从而解决了现有技术的弊端。

【技术实现步骤摘要】
一种基于雷达信号的水上目标识别系统
本技术涉及无线通信
，特别是一种基于雷达信号的水上目标识别系统。
技术介绍
现有技术中，对于船舶的监控主要依赖于船舶自动识别系统(AIS，AutomaticIdentificationSystem)。这指一种应用于船和岸、船和船之间的海事安全与通信的新型助航系统，配合全球定位系统(GPS)将船舶实际位置、船速、改变航向率及航向等船舶动态结合船名、呼号、吃水，船舶尺度及危险货物等船舶静态资料由高频频道向附近水域船舶及岸台广播。但是当船舶数量众多且彼此的位置出现重叠时，紧靠船舶自动识别系统和全球定位系统便无法做到精确监控。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种基于雷达信号的水上目标识别系统，包括设置于船舶侧的：传感器组件；船舶通信总线，与所述传感器组件通信连接；远程通信单元，与所述船舶通信总线通信连接；所述传感器组件至少包括以下之一：船体检测传感器组件，位置传感器组件和船舶环境传感器组件；以及设置于陆地侧的：陆地监控平台，包括视频监控装置、AIS基站和分别与所述视频监控装置和AIS基站通信连接的陆地监控服务器；所述AIS基站与所述远程通信单元通信连接。由上，当船舶数量众多且彼此的位置出现重叠时，陆地监控平台可依赖于船舶侧的传感器组件所发来的信息对各船舶进行监控，从而解决了现有技术的弊端。其中，所述船体检测传感器组件至少包括以下之一：油量传感器、电瓶检测传感器和吃水检测传感器。由上，船体检测传感器组件可以实现检测船舶的船体参数。其中，所述位置传感器组件至少包括以下之一：船舶导航雷达、GPS和三轴陀螺仪。由上，位置传感器组件可以实现检测船体所在位置和船体姿态的相关数据。其中，所述船舶导航雷达包括依次连接的发射机、收发转换开关，接收机和信号处理终端，以及与所述收发转换开关连接的天线。由上，收发转换开关在发射档时，发射机通过天线把其所产生的能量以电磁波的形式发射出去。而收发转换开关在接收档时，天线把目标反射回来的电磁波传送到接收机上，与接收机连接的信号处理终端利用电磁波传播的匀速性，可以通过电磁波反射回来的信号幅度的变化检测到目标。其中，所述船舶导航雷达还包括连接于所述收发转换开关和接收机之间的门限电路。由上，如果回波波形的幅度值超过了设置的门限电平，那么信号处理终端将自动把该回波判断为目标；反之，如果回波波形的幅度值低于门限电平，就将其判断为干扰噪声，由此增加了检测的精准度。其中，所述船舶环境传感器组件至少包括以下之一：图像采集传感器和风速风向传感器。由上，船舶环境传感器组件可以实现实时检测船舶运行的环境数据。其中，所述图像采集传感器包括：支柱，所述支柱采用空心构造，其上部装配有一透明的保护盒；在所述保护盒内部，位于支柱的顶部配置有可转动的云台，在所述云台上架设俯仰角度可调的摄像头；所述摄像头的线缆引入到支柱的空心构造内，最终市政电缆和运营商的网线电缆。由上，通过上述结构可以防止甲板处海水或雨水对于图像采集传感器的侵蚀。其中，所述保护盒采用具有夹层的透明玻璃材质，夹层之间设置加热丝。由上，当海水或雨水滴落至保护盒上时，便可以通过加热丝烘干。其中，在所述夹层之间还设置有雨滴传感器，所述雨滴传感器与所述加热丝电连接。由上，通过雨滴传感器可以实现加热丝烘干的自动化。附图说明图1为基于雷达信号的水上目标识别系统的原理示意图；图2(A)为雷达的原理示意图；图2(B)为增加门限电路后的雷达原理示意图；图3为回波示意图；图4为图像采集传感器的构造示意图。具体实施方式下面参见图1～图4对本技术所述的基于雷达信号的水上目标识别系统进行详细说明。如图1所示，基于雷达信号的水上目标识别系统包括设置于船舶侧的传感器组件，与所述传感器组件通信连接的船舶通信总线102，以及与所述船舶通信总线102通信连接的远程通信单元103。与船舶进行通信的是设置在陆地端的陆地监控平台。对于传感器组件，至少包括以下之一：船体检测传感器组件1011，位置传感器组件1012和船舶环境传感器组件1013。其中，船体检测传感器组件1011是用于检测船舶的船体状态，包括但不限于以下传感器：油量传感器、电瓶检测传感器、吃水检测传感器。所述船体检测传感器组件1011用于检测与船体运行参数相关的各类数据。位置传感器组件1012包括但不限于以下传感器：船舶导航雷达、GPS和三轴陀螺仪。所述位置传感器组件1012用于检测船体所在位置和船体姿态的相关数据。图2(A)所示为本实施例船舶导航雷达的原理示意图，包括依次连接的发射机201、收发转换开关202，接收机204和信号处理终端205，以及与所述收发转换开关202连接的天线203。所述船舶导航雷达用于在海浪、雨雪杂波、接收机的噪声等一些观察者并不感兴趣的干扰和物体反射背景下能够准确的检测出船舶雷达目标。收发转换开关202在发射档时，发射机201通过天线203把其所产生的能量以电磁波的形式发射出去。而收发转换开关202在接收档时，天线203把目标反射回来的电磁波传送到接收机204上，与接收机204连接的信号处理终端205利用电磁波传播的匀速性，可以通过电磁波反射回来的信号幅度的变化检测到目标，并能准确的获得目标的方位、距离、形状面积等多个参数。较佳的，如图2(B)所示，在信号处理终端205前端增加门限电路，通过门限电路对接收机204所接收的船舶导航雷达回波设置门限电平。即，如果回波波形的幅度值超过了设置的门限电平，那么信号处理终端205将自动把该回波判断为目标；反之，如果回波波形的幅度值低于门限电平，就将其判断为干扰噪声。对应图3所示，信号处理终端205图中峰值A所对应的回波幅值判断为目标，峰值B的回波幅值低于设置的门限值，系统将其判断为噪声。船舶环境传感器组件1013包括但不限于以下传感器：图像采集传感器、风速风向传感器。船舶环境传感器组件1013用于实时检测船舶运行的环境数据。其中，所述图像采集传感器包括多组，分别设置于船舱内的不同位置和船舱外的甲板处。船舶通信总线102将船体检测传感器组件1011，位置传感器组件1012和船舶环境传感器组件1013所检测的数据汇总后，转发至远程通信单元103。所述远程通信单元103将其所接收的各路数据进行调制处理后，以甚高频(VHF，VeryHighFrequency)形式输出。陆地监控平台至少包括多组视频监控装置、AIS基站和分别与二者通信连接的陆地监控服务器。结合图4所示，视频监控装置采用如下构造：包括一支柱401，所述支柱采用空心构造。在所述支柱401的上部装配有一透明的保护盒405。所述保护盒405通过固定件(未图示)安装在支柱401的外壁。在所述保护盒405内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于雷达信号的水上目标识别系统，其特征在于，包括设置于船舶侧的：/n传感器组件；/n船舶通信总线(102)，与所述传感器组件通信连接；/n远程通信单元(103)，与所述船舶通信总线(102)通信连接；/n所述传感器组件至少包括以下之一：船体检测传感器组件(1011)，位置传感器组件(1012)和船舶环境传感器组件(1013)；/n以及设置于陆地侧的：/n陆地监控平台，包括视频监控装置、AIS基站和分别与所述视频监控装置和AIS基站通信连接的陆地监控服务器；/n所述AIS基站与所述远程通信单元(103)通信连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于雷达信号的水上目标识别系统，其特征在于，包括设置于船舶侧的：
传感器组件；
船舶通信总线(102)，与所述传感器组件通信连接；
远程通信单元(103)，与所述船舶通信总线(102)通信连接；
所述传感器组件至少包括以下之一：船体检测传感器组件(1011)，位置传感器组件(1012)和船舶环境传感器组件(1013)；
以及设置于陆地侧的：
陆地监控平台，包括视频监控装置、AIS基站和分别与所述视频监控装置和AIS基站通信连接的陆地监控服务器；
所述AIS基站与所述远程通信单元(103)通信连接。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述船体检测传感器组件(1011)至少包括以下之一：油量传感器、电瓶检测传感器和吃水检测传感器。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述位置传感器组件(1012)至少包括以下之一：船舶导航雷达、GPS和三轴陀螺仪。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述船舶导航雷达包括依次连接的发射机(201)、收发转换开关(202)，接收机(204)和信号处理终端(205)，以及与所述收发转换开...

【专利技术属性】
技术研发人员：晁毅博，闫岩，冯昊，王运松，何瑞龙，刘子光，
申请(专利权)人：北京视酷伟业科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11