【技术实现步骤摘要】
基于毫米波雷达的船闸内领航-跟随船舶编队目标检测方法
本专利技术属于水路交通领域，具体涉及一种基于毫米波雷达的船闸内领航-跟随船舶编队目标检测方法。
技术介绍
自三峡船闸通航以来，随着我国经济的高速高质量发展，水运货运量急速增长，过闸货运量持续增加，过闸船舶积压越来越普遍，平均船舶待闸时间也在逐年增加。领航-跟随船舶编队协同过闸是提升船舶过闸效率的重要举措，而如何获取编队内船舶之间的运动状态(相对运动速度和方向)是实现编队控制的基础。三峡-葛洲坝船舶闸室最大水位落差通常能达到20多米，低水位时GNSS信号十分微弱，很难通过GNSS定位实现船舶间的运动状态感知；采用室内定位技术又存在信号遮挡和高成本问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于毫米波雷达的船闸内领航-跟随船舶编队目标检测方法，能够对船闸内跟随船前方领航船进行准确追踪。本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于毫米波雷达的船闸内领航-跟随船舶编队目标检测方法，其特征在于：用于跟随船，包括以下步骤：
【技术保护点】
1.一种基于毫米波雷达的船闸内领航-跟随船舶编队目标检测方法，其特征在于：用于跟随船，包括以下步骤：/nS1、信息获取：/n1个长距离毫米波雷达获取船舶正前方的障碍物信息；3个短距离毫米波雷达分别安装在船头左侧、船头右侧和船尾中线位置，获取船舶左右两侧及后方的障碍物信息；获取船舶首向与闸室方向的夹角；/nS2、障碍物区分：/n根据不同材质反射率不同这一特性，区分毫米波雷达接收到的目标是闸壁、领航船、跟随船或其它干扰物；/nS3、对没有探测到领航船的雷达进行约束角度处理；/nS4、根据S1获取的信息，识别不同情境，计算出前方领航船与本船的相对距离、本船距离左右两侧闸壁的距离、...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于毫米波雷达的船闸内领航-跟随船舶编队目标检测方法，其特征在于：用于跟随船，包括以下步骤：
S1、信息获取：
1个长距离毫米波雷达获取船舶正前方的障碍物信息；3个短距离毫米波雷达分别安装在船头左侧、船头右侧和船尾中线位置，获取船舶左右两侧及后方的障碍物信息；获取船舶首向与闸室方向的夹角；
S2、障碍物区分：
根据不同材质反射率不同这一特性，区分毫米波雷达接收到的目标是闸壁、领航船、跟随船或其它干扰物；
S3、对没有探测到领航船的雷达进行约束角度处理；
S4、根据S1获取的信息，识别不同情境，计算出前方领航船与本船的相对距离、本船距离左右两侧闸壁的距离、本船距离后方障碍物的距离；
S5、根据S4得到的结果，判断继续航行是否有碰撞的危险或者出现丢失目标的可能性。
2.根据权利要求1所述的目标检测方法，其特征在于：S1具体通过罗经获取船舶首向与闸室方向的夹角。
3.根据权利要求1所述的目标检测方法，其特征在于：S1在用毫米波雷达获取障碍物信息时，采取最大探测角度的策略探知周围的目标，分析每个毫米波雷达返回的目标信息。
4.根据权利要求1所述的目标检测方法，其特征在于：S2中，通过对比反射率和反射面积，来区分接收到的目标。
5.根据权利要求1所述的目标检测方法，其特征在于：S4中，所述的不同情境包括：
情景1：本船前进方向与闸壁方向一致，即船舶相对于闸室的前进方向的夹角为0°；装在船头的长距离毫米波雷达监测到前船的距离为d1角度为到两边闸壁的距离为d2、d3，到后方闸室的距离为d4；参数计算如下：
式中，c1为本船到领航船的相对距离，即本船与领航船的直线距离在船舶编队整体前进方向的投影；
情景2：本船航线发生较大偏移，即领航船处于跟随船船头的长距离毫米波雷达检测的盲区，但被一侧的短距离毫米波雷达所检测到，且其前进方向与闸壁方向不一致，船舶相对于闸室的前进方向的夹角为ψ，装在船左侧的短距离毫米波雷达监测到前船的距离为d2、角度为右侧的短距离毫米波雷达测得的障碍物距离为d3，后方障碍物距离为d4；参数计算如下：
技术研发人员：柳晨光，贺治卜，初秀民，吴勇，郑茂，吴明洋，郭珏菡，吴文祥，雷超凡，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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