多维信息融合参数自适应调整智能航海雷达及方法技术

本发明专利技术是多维信息融合参数自适应调整智能航海雷达及方法，涉及一种雷达，及一种实现雷达自动调整的方法，包括雷达头装置、雷达显控装置、辅助信息处理装置；所述辅助信息处理装置接收来自雷达外界的辅助信息，在雷达显控装置还包括一个辅助处理模块；所述的辅助处理模块协助主处理器完成信号的处理与控制，所述辅助理模块综合来自辅助信息装置的信息和显控单元的信息，同时将处理后的信息返还给主处理器，由主处理器控制雷达的相应参数调节。其目的是获得来自外界辅助信息的同时，能有效的利用该信息，在信息的基础上加以分析，最终返还给雷达执行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种雷达，特别涉及到一种可自动调整的雷达。本专利技术及一种实现雷达自动调整的方法，特别涉及到上述雷达的调节方法。
技术介绍
船用雷达是装在船上用以航行避让、船舶定位、狭水道引行的设备，它是船长的眼睛，为驾驶员提供了必要的观察手段，辅助船舶航行，在能见度较低或在拥挤的水道时辅助避碰。它的出现是航海技术发展的重大里程碑，是国际海事组织(MO)强制安装的船舶导航设备之一。另外MO强制安装的导航设备还包括罗经、卫星定位仪(GPS导航仪)、自动目标识别系统(AlS )和电子海图系统(E⑶IS )。其中罗经(GYRO)提供本船船艏向，GPS导航仪提供本船航行的实时位置、速度、航迹和时间信息。AIS向周边广播本船的船位、船速、航向改变率、航向及本船身份等基本信息，同时接收其它船只发射的AIS信号，增强航行安全。ECDIS是数字化的海图，提供了周边静态环境的详细描述船用导航雷达是最重要的船舶导航设备之一，随着计算机技术、信息处理技术和数字信号处理技术的发展，现代船用雷达为上述几个主要设备的输入输出和综合处理提供了软硬件的坚实的支持。目前也有一些课题对上述的一些组合利用进行了一定的研究和开发，如雷达与AIS的目标关联，提高雷达的量测精度；还有雷达图像与电子海图的叠加显示，可以提供更形象的观测画面。但是这些组合，都是利用各自设备的最终输出，采用松耦合的叠加性融合处理方法，虽然可以在雷达显示性能上有改善，但对雷达的综合性能和智能性的提闻非常有限。船用雷达是一个相对复杂的设备，主要靠物体对无线电波的反射波进行处理分析来获得对周围环境的感知。由于反射信号非常微弱，使得雷达的噪声与杂波抑制处理尤为重要。雷达性能非常依赖于周边环境，需要根据不同情况配置许多参数才能使得综合性能最佳。当前，船用导航雷达针对不同的航海环境，不同天气情况，不同的海面状况，需要人工干预来输入增益、雨雪抑制、海浪抑制、回波信号处理以及数据处理参数，以期达到比较好的“目测”观测效果。雷达操作是一项非常复杂而专业的工作，其性能和操作人员的熟练程度、经验和专业知识非常相关，工作强度也相当之大。因此，如何提高船用导航雷达智能，利用多传感器信息输入，根据各方面信息输入，相互验证组合，通过紧耦合方式进行信息融合，自动调整雷达中频、数字处理参数，将可以生成一部高度智能、性能优越的船用导航雷达，将具有非常高的科研意义和经济意义。随着计算机技术、通信技术的发展，特别是军事上的迫切要求，多传感器信息融合技术得到了飞速发展。信息融合技术做为一门跨学科的综合信息处理理论，涉及系统论、控制论、人工智能和计算机通信等众多的领域和学科。信息融合理论和经典的信号和信息处理有着本质的区别，多传感器融合的信息来源形式更加复杂，而且可以在数据层、特征层和决策层等不同信息层上体现。而目前市场上的雷达均是获得信息，或是组合信息，最多也只是给出一个组合后的信息表，或是给操作员相应的指示，最终只是达到一个信息分析的功能，而没有形真正义意上的智能操作。
技术实现思路
为实现上述智能化操作，本专利技术提供一种多维信息融合参数自适应调整智能航海雷达，它在获得来自外界辅助信息的同时，能有效的利用该信息，在信息的基础上加以分析，最终返还给雷达，由雷达按分析的结果进行执行命令，从而实现相对智能化的操作。为完成上述专利技术目的，本专利技术是这样实现的一种多维信息融合参数自适应调整智能航海雷达，包括雷达头装置、雷达显控装置、辅助信息处理装置；所述辅助信息处理装置接收来自雷达外界的众多辅助信息综合处理后由显控装置控制的显示器显示；同时雷达头的发射机发射无线信号，接收机将接收来的回波信息交由雷达显控装置和辅助信息处理装置共同处理后显示；所述的雷达显控装置包括键盘、鼠标(轨迹球)、显示器、主处理器单元、中频处理电路，同步触发电路，电源等等。其特征在于在雷达显控装置还包括一个辅助处理模块；所述的辅助处理模块协助主处理器完成信号的处理与控制，所述辅助理模块综合来自辅助信息装置的信息和显控单元的信息，同时将处理后的信息返还给主处理器，由主处理器控制雷达的相应参数调节。本方案在以往技术的基础之上加以改进，正如上述所说，以往技术只是将众多的信息综合显示在显示器，而本方案的特别之处在于，它还有一个专门用于处理这些来自外界的相关辅助的模块，同时自身具有一定的信息处理和分析能力，数据分析的相关原理或公式会得到一个雷达相对合理的调节值，从而将该信息返馈给处理器，由处理器发出命令；给雷达相应的调节指示。对上述技术方案作进一步的改进，所述的辅助处理模块是由中频处理电路、数字化处理模块、降噪处理模块、视频处理模块和图像判决量化处理模块；中频处理电路分为模拟中频处理或数字化后的数字中频处理，包括增益控制、噪声抑制和干扰抑制；中频数字化处理模块将接收来的模拟中频信号转换成数字信号；在中频数字化处理模块与接收机之间加设模拟中频处理模块，该模拟中频处理模块直接受由辅助处理单元输出结果给主处理器控制；输出端连接中频数字化处理模块。降噪处理模块可以是模拟处理或数字处理，根据实际信号情况处理雷达的干扰信息，视频处理是在信噪比改善处理后的检测和判决处理；图像量化处理模块，是对最后处理后的图像信号进行判决，得到易于和辅助信息的内容进行比较处理的图像，需要给雷达设定一个理论和效果上的最佳参数；由辅助处理模块完成闭环融合处理，最后交由主处理器统一控制，形成封闭的反馈式最优控制。对上述技术方案作进一步的细化，所述的辅助信息处理装置接收的信息包括罗经、GPS导航仪、AIS接收机、电子海图仪、气象传真或其它气象接收仪器，包括以上一个或多个装置；上述所含的各部件相互独立工作，通过输入输出装置连接到主处理器，辅助处理单元同时获取这些仪器设备提供的多维信息。利用上述设备各自独立工作，互不干扰，并经过输入输出装置连接到主处理器，进行信息整合等；当然不单纯是信息整合，更重要的是分析，综合上述设备的信息，给一个相对合理的处理结果。对上述技术方案作进一步的改进，所述的辅助信息处理装置接收来自于所述的辅助信息输入，作为真实的参考图像；所述的图像量化处理模块接收来自雷达自身的经过参数调整后生成的视频图像信息，两者进行误差计算，综合判决；同时根据判决规则，求得模拟或数字中频或视频调整的参数或调整趋势，并将最终结果反馈回模拟或数字中频、视频调整模块，来智能调整雷达的相应参数。本技术方案是内部操作的具体办法，将真实的参考图像与雷达自身的得到的图像进行相对比，比较误差计算，给出一个综合判断结果；不像以往仅进行到图像对比，便结束了，甚至连图像对比都没有，只是不同数据的显示，因此，本专利的装置部分相对于以往设备，明显多出了一部内部数据的处理与反馈，再到反馈再执行这样的一个内循环部分。 本专利技术的另一个专利技术目的是运用上述雷达，在一个闭合的系统内完成雷达到与外界辅助信息的融合，且不仅是融合，而是融合后的再应用。为完成上述专利技术目的，本专利技术提供一种用于权利要求I所述雷达的融合参数自适应调整方法，其特征在于，包括以下步骤A、利以辅助信息模块获得相关真实参考信息；B、雷达自身获得相关测量信息；C、将A步骤的信息与B步骤的信息相对比，计算出误差代价函数值；D、利用融合算法和闭环控制理论，以使的C最优为原则，实时或定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：褚人乾，
申请(专利权)人：上海圆舟电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：