【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及升船机，尤其涉及一种基于相控阵雷达在升船机的多波束探测方法、系统及装置。
技术介绍
1、升船机用于将船只从水中升起并移动到陆地或码头上，在升船机的操作过程中，需要对船只进行精确定位以确保安全和高效的操作，可以在升船机周围按照雷达，实现对船只位置的实时监测和定位。
2、在传统的雷达系统中，由于其固定波束方向和单一目标检测能力，存在着对多目标跟踪和多方向目标检测的局限性。在船只的升船机场景中，船只的位置和方向多种多样，传统雷达系统往往无法满足对船只的多方向目标检测和跟踪的需求，进而会影响升船机的操作，降低船只升降效率。
3、因此，需要找出一种通过雷达使升船机能够对船只进行多方向目标检测的方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提出了一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测方法，其能够对不同方向的波束进行多波束并行目标检测和跟踪，通过多波束数据同步和多波束并行处理确定船只的准确位置，提高升船机相控阵雷达阵列的目标处理能力和探测准确性。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供了一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测方法，包括以下步骤：
4、s1、设计具有多个天线单元的相控阵雷达阵列，并使用相控阵雷达阵列获取船只的雷达信号；
5、s2、对接收的雷达信号进行数字化处理生成数字信号，并根据数字信号形成不同方向的波束；
6、s3、对
7、s4、升船机根据船只的位置控制升降平台运动，将船只从水中升起并移动到指定的位置。
8、在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s3具体包括：
9、s31、使用信号处理对每个波束的信号进行时间同步和空间同步，得到多波束同步信号；
10、s32、对多波束同步信号采用多波束并行处理进行目标检测和跟踪，得到每个波束中的目标信息；
11、s33、对每个波束中的目标信息进行融合，得到相控阵雷达阵列的目标信息；
12、s34、根据相控阵雷达阵列的目标信息确定船只的位置。
13、在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s32具体包括：
14、s321、对多波束同步信号分别进行预处理；
15、s322、使用fft估计预处理后的信号中多普勒频率；
16、s323、将多普勒频率与第一阈值进行比较，若多普勒频率超过第一阈值，则将多普勒频率对应的波束同步信号标记为移动目标；
17、s324、使用跟踪算法对移动目标进行跟踪，得到每个波束中的目标信息。
18、在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s322具体包括：
19、将预处理后的信号进行时域采样，得到离散时间域的信号序列；
20、对离散时间域的信号序列进行fft变换，将离散时间域的信号从时域转换到频率域得到频谱图；所述频谱图显示了离散时间域的信号在频率上的能量分布情况；
21、根据频谱图确定频谱图中峰值频率的位置，根据峰值频率和相控阵雷达阵列确定多波束信号中多普勒频率。
22、在以上技术方案的基础上，优选的，所述多普勒频率的计算公式如下：
23、
24、其中，fd为多普勒频率，fmax为频谱图中峰值频率，θ为频谱图中峰值频率对应光束相对于相控阵雷达阵列的角度。
25、更进一步优选的，步骤s31具体包括：
26、通过全局定时信号对齐每个波束的时间戳，得到对齐多波束信号；
27、通过周期性的校准信号对对齐多波束信号进行时钟漂移校准，得到多波束时间同步信号；
28、通过雷达阵列对多波束时间同步信号进行波束校准，得到多波束同步信号。
29、在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s2具体包括：
30、对接收到的雷达信号进行数字化处理，将雷达信号转换为数字信号；
31、数字信号通过对不同天线单元的信号进行加权和相位调整，生成不同方向的波束；
32、根据相控阵雷达阵列的监测区域和目标方向，调整各个波束的指向角度和宽度。
33、第二方面，本专利技术提供了一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测系统，采用如上述所述的多波束探测方法，包括：
34、相控阵雷达阵列，用于获取船只的雷达信号；
35、波束形成单元，用于对接收的雷达信号进行数字化处理生成数字信号，并根据数字信号形成不同方向的波束；
36、信号处理单元，用于对不同方向的波束进行多波束数据同步和多波束并行处理，确定船只的位置。
37、第三方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机实现如上述所述的多波束探测方法。
38、第四方面，本专利技术提供了一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；
39、其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
40、所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以实现如上述所述的多波束探测方法。
41、本专利技术的多波束探测方法相对于现有技术具有以下有益效果：
42、(1)通过设置相控阵雷达阵列对船只的雷达信号获取并形成不同方向的波束，通过对不同方向的波束进行多波束并行目标检测和跟踪，实现对船只的多方向目标检测和跟踪，通过多波束数据同步和多波束并行处理确定船只的准确位置，提高升船机相控阵雷达阵列的目标处理能力和探测准确性，升船机根据船只的准确位置控制升降平台运动，提高升降操作的安全性；
43、(2)通过对多波束同步信号分贝进行预处理并进行fft变换得到多波束的频谱图，根据频谱图确定多波束信号中多普勒频率，进而确定移动目标，通过对移动目标进行跟踪获取每个波束中的目标信息，能够有效对复杂场景中的目标进行更精准的定位和追踪。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测方法，其特征在于，步骤S3具体包括：
3.如权利要求2所述的一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测方法，其特征在于，步骤S32具体包括：
4.如权利要求3所述的一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测方法，其特征在于，步骤S322具体包括：
5.如权利要求4所述的一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测方法，其特征在于，所述多普勒频率的计算公式如下：
6.如权利要求2所述的一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测方法，其特征在于，步骤S31具体包括：
7.如权利要求6所述的一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测方法，其特征在于，步骤S2具体包括：
8.一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测系统，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的多波束探测方法，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述
10.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；
...【技术特征摘要】
1.一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测方法，其特征在于，步骤s3具体包括：
3.如权利要求2所述的一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测方法，其特征在于，步骤s32具体包括：
4.如权利要求3所述的一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测方法，其特征在于，步骤s322具体包括：
5.如权利要求4所述的一种基于相控阵雷达的升船机的多波束探测方法，其特征在于，所述多普勒频率的计算公式如下：
6.如权利要求2所述的一种基...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏万水，晏斌，
申请(专利权)人：武汉慧测电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。