基于背景学习的机场跑道FOD检测方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于背景学习的机场跑道FOD检测方法和系统，利用光子生成超低相位噪声脉冲频率步进频综，发射低相噪的雷达信号；对机场环境进行检测，检测参数包括温湿度、风力、降雨量、降雪量，采集检测时的机场跑道的环境数据；接收机场跑道的雷达回波信号，对雷达回波信号进行混频处理，之后进行恒虚警检测；接收雷达回波信号进行混频处理后的雷达图像，令产生的雷达图像进行背景对消，获取无杂波的数据，检测是否存在FOD；检测到的FOD后发出报警的目标定位，与摄像机联动对FOD人工确认。解决了雷达系统虚警率高、相位噪声高及受环境变化大的问题，提高了FOD检测系统的易操作型，有效提高了探测距离及检测弱目标的能力。

Detection method and system of airport runway FOD based on background learning

【技术实现步骤摘要】
基于背景学习的机场跑道FOD检测方法和系统
本专利技术涉及雷达成像技术及图像处理
，具体地，涉及一种基于背景学习的机场跑道FOD检测方法和系统。
技术介绍
FOD是指活动区地面上可能会损伤航空器、设备或者威胁机场工作人员和乘客生命安全的外来物体，如金属零件和碎石块等，对民航飞机的起降安全构成重大隐患。FOD对机场造成的事故屡见不鲜。世界各国纷纷研究FOD自动探测系统。跑道外来物实时监控报警系统主要技术手段有毫米波探测、视频监控等方案。目前，国内对FOD的监测除了靠人工定时巡视和人眼近距离搜寻之外，以毫米波雷达为主要检测手段的机场跑道异物FOD监测系统成为民航领域的研究热点。虽然国内的FOD已初具规模，但国内外的FOD探测技术仍然存在如下问题：第一、雷达系统虚警率高，机场FOD检测中的雷达虚警率是FOD检测系统的重要指标，也是影响FOD系统使用者最为关注的对象。FOD目标所处机场跑道杂波背景相当复杂且相对较强，杂波对目标的影响很大，雷达回波的FOD检测中已经应用了雷达恒虚警技术，但虚警仍然会在很大程度上影响到使用者的感受，特别是对微小FOD本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于背景学习的机场跑道FOD检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n低相噪FOD雷达步骤：利用光子生成超低相位噪声脉冲频率步进频综，降低FOD雷达的相位噪声，发射低相噪的雷达信号；/n环境检测步骤：对机场环境进行检测，检测参数包括温湿度、风力、降雨量、降雪量，采集检测时的机场跑道的环境数据；/n恒虚警检测步骤：接收机场跑道的雷达回波信号，对雷达回波信号进行混频处理，之后进行恒虚警检测；/n背景学习检测步骤：接收雷达回波信号进行混频处理后的雷达图像，令产生的雷达图像进行背景对消，获取无杂波的数据，之后进行平滑处理、斑点检测和Canny边缘检测，检测是否存在FOD；/n光学检测步骤：检测到...

【技术特征摘要】
1.一种基于背景学习的机场跑道FOD检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
低相噪FOD雷达步骤：利用光子生成超低相位噪声脉冲频率步进频综，降低FOD雷达的相位噪声，发射低相噪的雷达信号；
环境检测步骤：对机场环境进行检测，检测参数包括温湿度、风力、降雨量、降雪量，采集检测时的机场跑道的环境数据；
恒虚警检测步骤：接收机场跑道的雷达回波信号，对雷达回波信号进行混频处理，之后进行恒虚警检测；
背景学习检测步骤：接收雷达回波信号进行混频处理后的雷达图像，令产生的雷达图像进行背景对消，获取无杂波的数据，之后进行平滑处理、斑点检测和Canny边缘检测，检测是否存在FOD；
光学检测步骤：检测到的FOD后发出报警的目标定位，通过与摄像机联动，对FOD人工确认。


2.根据权利要求1所述的基于背景学习的机场跑道FOD检测方法，其特征在于，所述超低相位噪声脉冲频率步进频综由光源、两个偏振合路器、两套单模光纤、光电二极管、放大器、线性调频光纤光栅和马赫-曾德尔外调制器构成。


3.根据权利要求1所述的基于背景学习的机场跑道FOD检测方法，其特征在于，将所述检测参数划分等级，在不同等级的条件下，分别采集检测时的机场跑道的环境数据。


4.根据权利要求1所述的基于背景学习的机场跑道FOD检测方法，其特征在于，所述混频处理包括IFFT滤波运算处理、非相参积累处理和自适应门限检测算法滤除杂波处理。


5.根据权利要求1所述的基于背景学习的机场跑道FOD检测方法，其特征在于，所述与摄像机联动是启动视频监控并将目标定位中的目标方位和距离信息传输至视频监控，视频监控产生目标定位的视频图像显示。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，张文济，孙盛远，纪华，方芳，姜官男，许学凡，徐凌云，陈晓林，徐晓浩，
申请(专利权)人：上海微波技术研究所中国电子科技集团公司第五十研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31