本发明专利技术提供一种碍航物的确定方法、装置及设备，涉及无人艇自主航行技术领域。方法包括：获取目标无人艇的导航雷达在当前时刻识别到的至少一个雷达航迹；获取预设时间窗口内的至少一个雷达航迹的航迹质量；根据雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列；通过光电设备对雷达航迹序列中的各雷达航迹进行识别，得到识别结果；获取识别结果与光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度；根据航迹质量和相似度，确定至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物。本发明专利技术的方案可以实时评估雷达航迹质量和光电识别相似度，充分利用历史信息，提高判断无人艇自主航行中各种碍航物的正确性，保障无人艇高效规划安全航路。划安全航路。划安全航路。
【技术实现步骤摘要】
一种碍航物的确定方法、装置及设备
[0001]本专利技术涉及无人艇自主航行
，特别是一种碍航物的确定方法、装置及设备。
技术介绍
[0002]为了保障无人艇在自主航行过程中高效规划安全航行路线，无人艇需要能够准确感知周边的碍航物。现有无人艇感知一般依赖搭载的光电设备和导航雷达，其中光电设备虽然视场有限，但可以在较大俯仰、水平方向范围内进行调转，输出高刷新率的视频信息；导航雷达能够全天时全天候监视在几公里范围内水面目标，输出雷达航迹信息。但在使用过程中，这两种传感器都存在一定的局限性，导航雷达存在分辨率较低、海杂波影响大、信息更新不及时等不足，特别是在碍航物密集、航行速度快等情况下，容易出现错误将海杂波建航、对小目标没有建航、一个目标分裂为多个航迹、跟踪错误、丢失目标等问题，航迹稳定性、信息更新率等航迹质量波动较大；光电设备对于天气和光照变化非常敏感，在低照度、强光、雨雪雾等情况下感知距离、清晰度都有大幅度下降，错误识别的概率变高；采用单一传感器难以支撑对周边碍航物的准确感知。
[0003]由于环境变化的影响，当前方法存在以下缺陷：第一，导航雷达的虚假目标回波较多，无人艇上一般仅安装一部光电设备，在每次雷达输出时都对所有的目标进行确认，光电设备存在调度不及的问题，难以保证自主航行的安全性；第二，有时光电的识别错误率、漏检率较高，用单次的识别结果难以保障碍航物的确认稳定性，容易造成确认结果的抖动；第三，在碍航物较为密集时，由于导航雷达误差较大，使用光电设备进行确认时，容易混淆确认对象，导致海杂波航迹被错误确认；第四，导航雷达在近距探测大型目标时，航迹有时会分裂为多个航迹，部分分裂的航迹会演化为虚假目标、无规则运动，在刚分裂时光电设备容易将各目标都确认，导致无人艇难以规划出合理航路。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种碍航物的确定方法、装置及设备，可以将导航雷达全天时全天候感知与光电设备感知清晰的优势相结合，采用滑窗方式实时评估雷达航迹质量和光电识别相似度，充分利用历史信息，降低导航雷达分辨率较低、海杂波影响大、信息更新不及时等不足带来的影响，提高判断无人艇自主航行中各种碍航物的正确性，保障无人艇高效规划安全航路。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种碍航物的确定方法，包括：获取目标无人艇的导航雷达在当前时刻识别到的至少一个雷达航迹；获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量；根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列；
通过光电设备对所述雷达航迹序列中的各雷达航迹进行识别，得到识别结果；获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度；根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物。
[0006]可选的，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量，包括：获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹更新质量以及雷达航迹位置精度质量。
[0007]可选的，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹更新质量，包括：获取目标无人艇的导航雷达在预设时间窗口内的至少一个雷达航迹更新时间间隔和更新状态；根据所述更新时间间隔和更新状态，获得雷达航迹更新质量。
[0008]可选的，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹位置精度质量，包括：对目标无人艇的导航雷达在预设时间窗口内的至少一个雷达航迹的位置数据进行拟合处理，得到拟合后的雷达航迹位置信息；根据拟合后的雷达航迹位置信息，得到雷达航迹位置精度质量。
[0009]可选的，根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列，包括：根据至少一个雷达航迹的舷角，确认雷达航迹预处理序列；根据所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的更新质量以及位置精度质量，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹优先度；根据所述雷达航迹的优先度进行逆序排序，得到雷达航迹序列。
[0010]可选的，根据所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的更新质量以及位置精度质量，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹优先度，包括：根据，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的优先度；其中，为当前时刻K识别到的第i个雷达航迹的优先度、和为预设加权系数、为当前时刻K识别到的第i个雷达航迹距离目标无人艇的距离、为当前时刻K识别到的第i个雷达航迹的位置精度质量、为当前时刻K识别到的第i个雷达航迹的更新质量、为第时刻识别到的第i个雷达航迹的存在概率。
[0011]可选的，获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度，包括：根据所述识别结果中的雷达航迹对应的目标对象的类型、形状高度、形状宽度和中心点位置，计算该雷达航迹对应的目标对象与历史识别信息的中心点位置误差和形状余弦距离，得到所述预设时间窗口内目标对象的识别结果与历史识别信息在每一时刻的子相
似度；对各子相似度的和求平均，得到所述相似度。
[0012]可选的，根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物，包括：根据所述雷达航迹位置精度质量和所述相似度，计算所述雷达航迹的存在概率；将所述存在概率大于或者等于预设概率门限的雷达航迹对应的目标对象，确定为碍航物。
[0013]本专利技术还提供一种碍航物的确定装置，包括：获取模块，用于获取目标无人艇的导航雷达在当前时刻识别到的至少一个雷达航迹；处理模块，用于获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量；根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列；通过光电设备对所述雷达航迹序列中的各雷达航迹进行识别，得到识别结果；获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度；根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物。
[0014]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，存储指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的方法。
[0015]本专利技术的上述方案至少包括以下有益效果：本专利技术的上述方案，通过获取目标无人艇的导航雷达在当前时刻识别到的至少一个雷达航迹；获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量；根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列；通过光电设备对所述雷达航迹序列中的各雷达航迹进行识别，得到识别结果；获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度；根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物。可以将导航雷达全天时全天候感知与光电设备感知清晰的优势相结合，采用滑窗方式实时评估雷达航迹质量和光电识别相似度，充分利用历史信息，降低导航雷达分辨率较低、海杂波影响大、信息更新不及时等不足带来的影响，提高判断无人艇自主航行中各种碍航物的正确性，保障无人艇高效规划安全航路。
附图说明
[0016]图1是本专利技术实施例的碍航物的确定方法的流程示意图。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种碍航物的确定方法，其特征在于，包括：获取目标无人艇的导航雷达在当前时刻识别到的至少一个雷达航迹；获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量；根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列；通过光电设备对所述雷达航迹序列中的各雷达航迹进行识别，得到识别结果；获取所述识别结果与所述光电设备对各雷达航迹的历史识别信息的相似度；根据所述航迹质量和所述相似度，确定所述至少一个雷达航迹对应的目标对象为碍航物。2.根据权利要求1所述的碍航物的确定方法，其特征在于，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的航迹质量，包括：获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹更新质量以及雷达航迹位置精度质量。3.根据权利要求2所述的碍航物的确定方法，其特征在于，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹更新质量，包括：获取目标无人艇的导航雷达在预设时间窗口内的至少一个雷达航迹更新时间间隔和更新状态；根据所述更新时间间隔和更新状态，获得雷达航迹更新质量。4.根据权利要求2所述的碍航物的确定方法，其特征在于，获取预设时间窗口内的所述至少一个雷达航迹的雷达航迹位置精度质量，包括：对目标无人艇的导航雷达在预设时间窗口内的至少一个雷达航迹的位置数据进行拟合处理，得到拟合后的雷达航迹位置信息；根据拟合后的雷达航迹位置信息，得到雷达航迹位置精度质量。5.根据权利要求2所述的碍航物的确定方法，其特征在于，根据所述雷达航迹的航迹质量，对至少一个雷达航迹排序处理，确定雷达航迹序列，包括：根据至少一个雷达航迹的舷角，确认雷达航迹预处理序列；根据所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的更新质量以及位置精度质量，确定所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹优先度；根据所述雷达航迹的优先度进行逆序排序，得到雷达航迹序列。6.根据权利要求5所述的碍航物的确定方法，其特征在于，根据所述雷达航迹预处理序列中的雷达航迹的更新质量以及位置精度质量，确定所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡庆，雷勇，李肖霞，阴启玉，孙世平，袁文亮，梁立，李锋，
申请(专利权)人：中船北京智能装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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