船舶雷达截面积的测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种船舶雷达截面积的测量方法、装置和系统。船舶雷达截面积的测量方法包括：通过远程操作平台控制无人机到达第i悬停位置，i∈[1，N)，N为大于1的正整数；校准无人机在第i悬停位置上与待测量船舶之间的第i俯仰角度；通过无人机在第i俯仰角度和多个方位角度下对待测量船舶进行测量，得到多个雷达截面积RCS；以及通过远程操作平台控制无人机从第i悬停位置移动到第i+1悬停位置。第i悬停位置移动到第i+1悬停位置。第i悬停位置移动到第i+1悬停位置。

【技术实现步骤摘要】
船舶雷达截面积的测量方法和装置


[0001]本专利技术涉及雷达
，具体涉及一种船舶雷达截面积的测量方法和装置。

技术介绍

[0002]雷达截面积(Radar Cross section，RCS)是描述目标电磁散射能力的物理量，与目标的几何结构、物理特性以及雷达工作参数等因素有关。RCS信息在雷达目标识别、隐身和反隐身以及微波遥感图像识别等技术中被广泛应用。
[0003]目前，对于船舶RCS的测量方法，通常采用待测量目标电磁模型缩比模型和基于电磁理论来模拟待测量目标的反射特性。这两种方式虽然降低了RCS数据获取成本，但由于仿真环境较为理想，准确性较低。此外，还可以通过全尺寸实物测量方法，基于实物进行测量。这种测量方法可信度更高，但是需要相应的实验场地和测量设备，成本相对高昂且测量周期较长。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术提供了船舶雷达截面积的测量方法、装置和系统。
[0005]根据本专利技术的第一个方面，提供了一种船舶雷达截面积的测量方法，包括：通过远程操作平台控制无人机到达第i悬停位置，i∈[1，N)，N为大于1的正整数；校准无人机在第i悬停位置上与待测量船舶之间的第i俯仰角度；通过无人机在第i俯仰角度和多个方位角度下对待测量船舶进行测量，得到多个雷达截面积RCS；以及通过远程操作平台控制无人机从第i悬停位置移动到第i+1悬停位置。
[0006]根据本专利技术的实施例，无人机包括激光传感器、雷达和俯仰控制器，校准无人机在第i悬停位置上与待测量船舶之间的第i俯仰角度，包括：在确定无人机的当前位置为第i悬停位置的情况下，根据激光传感器的反馈信息，调整无人机的姿态，使雷达与待测量船舶对准；以及通过俯仰控制器，校准无人机在姿态下雷达的第i俯仰角度。
[0007]根据本专利技术的实施例，俯仰控制器包括伺服电机和陀螺仪，通过俯仰控制器，校准无人机在姿态下雷达的第i俯仰角度，包括：调整伺服电机的转动角度，使陀螺仪的反馈参数为预设参数，预设参数与第i俯仰角度对应。
[0008]根据本专利技术的实施例，待测量船舶位于船舶转动平台上，控制无人机在第i俯仰角度和多个方位角度下对待测量船舶进行测量，得到多个雷达截面积RCS，包括：通过远程操作平台控制船舶转动平台旋转，以产生无人机与待测量船舶之间的多个方位角度；以及控制无人机在第i俯仰角度和多个方位角度下对待测量船舶进行测量，得到多个RCS。
[0009]根据本专利技术的实施例，校准无人机在悬停位置上与待测量船舶之间的俯仰角度，包括：根据无人机与待测量船舶之间的相对位置，对无人机的悬停位置进行校准；根据无人机与船舶转动平台之间的通信信息，对无人机的机头指向进行校准；获取校准后无人机与待测量船舶之间的测量距离和无人机的飞行高度；以及根据测量距离和飞行高度，计算俯仰角度。
[0010]根据本专利技术的实施例，在通过远程操作平台控制无人机到达第i悬停位置之前，还包括：对远程控制平台初始化，对远程控制平台初始化包括：清零PID参数以及载入控制指令。
[0011]根据本专利技术的实施例，俯仰控制器包括反馈控制器，通过无人机在第i俯仰角度和多个方位角度下对待测量船舶进行测量，得到多个雷达截面积RCS，包括：在通过反馈控制器控制无人机保持第i俯仰角不变的情况下，控制无人机在待测量船舶的多个方位通过雷达对待测量船舶发射电磁波信号；通过雷达接收电磁波的反射回波信号；以及通过无人机将反射回波信号发送给远程操作平台，得到多个RCS。
[0012]根据本专利技术的实施例，雷达的控制接口包括工作控制指令、模式设置指令、天线工作参数设置、天线扫描参数设置、处理参数设置、上报状态配置。
[0013]本专利技术的第二方面提供了一种船舶雷达截面积的测量装置，包括：控制模块，用于通过远程操作平台控制无人机到达第i悬停位置，i∈[1，N)，N为大于1的正整数；校准模块，用于校准无人机在第i悬停位置上与待测量船舶之间的第i俯仰角度；测量模块，用于通过无人机在第i俯仰角度和多个方位角度下对待测量船舶进行测量，得到多个RCS；以及移动模块，用于通过远程操作平台控制无人机从第i悬停位置移动到第i+1悬停位置。
[0014]本专利技术的第三方面提供一种船舶雷达截面积的测量系统，包括：无人机；船舶转动平台；远程操作平台，用于控制无人机和船舶转动平台执行上述的船舶雷达截面积的测量方法。
附图说明
[0015]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0016]图1示意性示出了根据本专利技术实施例的船舶雷达截面积的测量方法的示意图；
[0017]图2示意性示出了根据本专利技术实施例的船舶雷达截面积的测量方法的流程图；
[0018]图3示意性示出了根据本专利技术实施例的校准俯仰角度的流程图；
[0019]图4示意性示出了根据本专利技术实施例的测量雷达截面积的流程图；
[0020]图5示意性示出了根据本专利技术另一实施例的校准俯仰角度的流程图；
[0021]图6示意性示出了根据本专利技术实施例的船舶雷达截面积的测量装置的示意图；以及
[0022]图7示意性示出了根据本专利技术实施例的适于船舶雷达截面积的测量方法的电子设备的方框图。
具体实施方式
[0023]以下，将参照附图来描述本专利技术的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本专利技术实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0024]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本专利技术。在此使用
的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
[0025]在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
[0026]在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。
[0027]图1示意性示出了根据本专利技术实施例的船舶雷达截面积的测量的示意图。
[0028]如图1所示，在进行船舶RCS的测量时，船舶作为待测量目标，参与测量的设备包括远程操作平台110、无人机120和船舶转动平台130。远程操作平台110包括通信模块111和数据处理系统。远程操作平台110可以为控制终端，可以通过控制终端向其他设备发送指令、接收数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶雷达截面积的测量方法，包括：通过远程操作平台控制无人机到达第i悬停位置，i∈[1，N)，N为大于1的正整数；校准所述无人机在所述第i悬停位置上与待测量船舶之间的第i俯仰角度；通过所述无人机在所述第i俯仰角度和多个方位角度下对所述待测量船舶进行测量，得到多个雷达截面积RCS；以及通过所述远程操作平台控制所述无人机从所述第i悬停位置移动到第i+1悬停位置。2.根据权利要求1所述的测量方法，其中，所述无人机包括激光传感器、雷达和俯仰控制器，所述校准所述无人机在所述第i悬停位置上与待测量船舶之间的第i俯仰角度，包括：在确定所述无人机的当前位置为所述第i悬停位置的情况下，根据所述激光传感器的反馈信息，调整所述无人机的姿态，使所述雷达与所述待测量船舶对准；以及通过所述俯仰控制器，校准所述无人机在所述姿态下所述雷达的第i俯仰角度。3.根据权利要求2所述的测量方法，其中，所述俯仰控制器包括伺服电机和陀螺仪，所述通过所述俯仰控制器，校准所述无人机在所述姿态下所述雷达的第i俯仰角度，包括：调整所述伺服电机的转动角度，使所述陀螺仪的反馈参数为预设参数，所述预设参数与所述第i俯仰角度对应。4.根据权利要求1所述的测量方法，其中，所述待测量船舶位于船舶转动平台上，所述控制所述无人机在所述第i俯仰角度和多个方位角度下对所述待测量船舶进行测量，得到多个雷达截面积RCS，包括：通过所述远程操作平台控制所述船舶转动平台旋转，以产生所述无人机与所述待测量船舶之间的多个方位角度；以及控制所述无人机在所述第i俯仰角度和所述多个方位角度下对所述待测量船舶进行测量，得到多个RCS。5.根据权利要求4所述的测量方法，其中，校准所述无人机在所述悬停位置上与待测量船舶之间的俯仰角度，包括：根据所述无人机与所述待测量船舶之间的相对位置，对所述无人机的悬停位置进行校准；根据所述无人机与所述船舶转动平台之间的通信信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊，行坤，吴亮，崔宁，李嘉木，李雯雯，喻忠军，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：