基于局部三维栅格的信号级联合检测方法及装置制造方法及图纸

本公开涉及雷达目标检测技术领域，公开了一种基于局部三维栅格的信号级联合检测方法及装置。所述方法包括：在三维探测空间符合条件下，建立三维探测空间与二维平面的映射关系；其中，rs表示三维探测空间中探测目标到雷达节点的直线距离，w为栅格宽度，h为探测目标与雷达节点的相对高度；在二维平面进行栅格检测；响应于第一检测结果为二维平面中存在探测目标，获取探测目标的第一栅格位置；基于第一栅格位置，在三维探测空间进行局部范围的栅格检测，以得到探测目标的点迹集合。本公开在获得检测目标的三维空间位置信息的同时，有效节约了计算资源，提高了目标检测效率，满足了目标检测高效能、节约计算资源的发展需求。发展需求。发展需求。

【技术实现步骤摘要】
基于局部三维栅格的信号级联合检测方法及装置


[0001]本公开涉及雷达目标检测
，特别涉及一种基于局部三维栅格的信号级联合检测方法及装置。

技术介绍

[0002]随着网络化、信息化技术的发展，雷达探测系统不断变革，分布式雷达系统实现的信号级栅格联合检测技术已成为雷达目标检测领域的一种关键技术。
[0003]受作战需求牵引，未来战争形态将朝着无人、无边、无形的多维空间和多种方式组合运用的方向发展，作战样式将更加灵活多变。这就使得信号级联合栅格检测技术需要在节约更多计算资源的同时，具备更高的检测效能。
[0004]然而，传统信号级联合栅格检测技术需要先在探测空间中构建三维（经度，纬度，高度）栅格，使得栅格数量庞大。同时，检测过程需要对整个探测空间中的三维栅格进行搜索，使得遍历栅格花费的时间长且运算量大，导致目标检测效率较低，难以应对灵活多变的作战样式，不能满足高效能、节约计算资源的发展需求。

技术实现思路

[0005]本公开旨在至少解决现有技术中存在的问题之一，提供一种基于局部三维栅格的信号级联合检测方法及装置。
[0006]本公开的一个方面，提供了一种基于局部三维栅格的信号级联合检测方法，所述方法包括：在三维探测空间符合条件下，建立所述三维探测空间与二维平面的映射关系；其中，rs表示所述三维探测空间中探测目标到雷达节点的直线距离，w为栅格宽度，h为所述探测目标与所述雷达节点的相对高度；在所述二维平面进行栅格检测；响应于第一检测结果为所述二维平面中存在所述探测目标，获取所述探测目标的第一栅格位置；基于所述第一栅格位置，在所述三维探测空间进行局部范围的栅格检测，以得到所述探测目标的点迹集合。
[0007]可选的，在所述建立所述三维探测空间与二维平面的映射关系之前，所述方法还包括：离线构建三维空间栅格，将所述三维探测空间均匀划分为多个经度为
△
Lo、纬度为
△
La、高度为
△
H的长方体栅格；利用矩阵Lo存储所述长方体栅格的经度坐标，利用矩阵La存储所述长方体栅格的纬度坐标，利用矩阵H存储所述长方体栅格的高度坐标，其中，当所述三维空间
栅格的经度范围为[Lo1, Lo
lo
]时，以
△
Lo为间隔采样，获得所述矩阵Lo，Lo=[ Lo1, Lo2,
ꢀ…
, Lo
i ,
…
, Lo
lo
]，i=1,2,
…
,lo，lo代表所述矩阵Lo中的元素数量；当所述三维空间栅格的纬度范围为[La1, La
la
]时，以
△
La为间隔采样，获得所述矩阵La，La=[ La1, La2,
ꢀ…
, La
j ,
…
, La
la
]，j=1,2,
…
,la，la代表所述矩阵La中的元素数量；当所述三维空间栅格的高度范围为[H1, H
h1
]时，以
△
H为间隔采样，获得所述矩阵H，H=[H1,H2,
ꢀ…
, H
k ,
…
, H
h1
]，k=1,2,
…
,h1，h1代表所述矩阵H中的元素数量；分别计算各所述长方体栅格与各所述雷达节点对应的第一方位、第一距离、俯仰。
[0008]可选的，在所述分别计算各所述长方体栅格与各所述雷达节点对应的第一方位、第一距离、俯仰之后，所述方法还包括：离线构建二维栅格，将所述三维探测空间高度H1处的二维探测区域均匀划分为多个经度为
△
Lo2d、纬度为
△
La2d的矩形栅格；利用矩阵Lo2d存储所述矩形栅格的经度坐标，利用矩阵La2d存储所述矩形栅格的纬度坐标，其中，当所述二维栅格的经度范围为时，以
△
Lo2d为间隔采样，获得所述矩阵Lo2d，，ir=1,2,
…
,lo2d，lo2d代表所述矩阵Lo2d中的元素数量；当所述二维栅格的纬度范围为时，以
△
La2d为间隔采样，获得所述矩阵La2d，，jr=1,2,
…
,la2d，la2d代表所述矩阵La2d中的元素数量；分别计算各所述矩形栅格与各所述雷达节点对应的第二方位、第二距离。
[0009]可选的，所述建立所述三维探测空间与二维平面的映射关系，包括：根据位置信息，离线建立所述三维空间栅格与所述二维栅格的位置对应关系的映射集合Loc，其中，所述位置信息包括所述第一方位、所述第一距离、所述俯仰、所述第二方位和所述第二距离， ，。
[0010]可选的，所述在所述二维平面进行栅格检测，包括：对各通道回波数据进行匹配滤波、运动目标探测预处理，输出预处理结果序列S
c
(d)，其中，，S
c
(d)表示第c个通道中第d个距离单元的预处理结果序列，u为脉冲编号，U为脉冲个数，s
c
[d,u]表示第c个通道中第d个距离单元的第u个脉冲的预处理结果序列；建立所述二维栅格与所述预处理结果序列S
c
(d)的索引信息矩阵In2d
c
，其中，，In2d
θt
表示所述二维栅格对应所述预处理结果序列S
c
(d)的发射方位角索引信息，In2d
θr
表示所述二维栅格对应所述预处理结果序列S
c
(d)的接
收方位角索引信息，In2d
휑
t
表示所述二维栅格对应所述预处理结果序列S
c
(d)的发射俯仰角索引信息，In2d
휑
r
表示所述二维栅格对应所述预处理结果序列S
c
(d)的接收俯仰角索引信息，In2d
R
表示所述二维栅格对应所述预处理结果序列S
c
(d)的距离索引信息，且In2d
R
=d；分别计算每个所述矩形栅格对应的各接收通道的单通道检测统计量，其中，为二维检测单元噪声，c为正整数且c∈[1,N]，N表示覆盖栅格中心的接收通道的数量；将各所述矩形栅格对应的各接收通道的单通道检测统计量进行累加，得到第一累加结果K1，其中，；将所述第一累加结果K1与预设的检测器门限T
T
进行比较，得到第一比较结果；若所述第一比较结果中所述第一累加结果K1大于或等于所述检测器门限T
T
，则所述第一检测结果为所述矩形栅格中存在所述探测目标；若所述第一比较结果中所述第一累加结果K1小于所述检测器门限T
T
，则所述第一检测结果为所述矩形栅格中不存在所述探测目标。
[0011]可选的，所述响应于第一检测结果为所述二维平面中存在所述探测目标，获取所述探测目标的第一栅格位置，包括：在所述矩形栅格中存在所述探测目标时，将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于局部三维栅格的信号级联合检测方法，其特征在于，所述方法包括：在三维探测空间符合条件下，建立所述三维探测空间与二维平面的映射关系；其中，rs表示所述三维探测空间中探测目标到雷达节点的直线距离，w为栅格宽度，h为所述探测目标与所述雷达节点的相对高度；在所述二维平面进行栅格检测；响应于第一检测结果为所述二维平面中存在所述探测目标，获取所述探测目标的第一栅格位置；基于所述第一栅格位置，在所述三维探测空间进行局部范围的栅格检测，以得到所述探测目标的点迹集合。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述建立所述三维探测空间与二维平面的映射关系之前，所述方法还包括：离线构建三维空间栅格，将所述三维探测空间均匀划分为多个经度为
△
Lo、纬度为
△
La、高度为
△
H的长方体栅格；利用矩阵Lo存储所述长方体栅格的经度坐标，利用矩阵La存储所述长方体栅格的纬度坐标，利用矩阵H存储所述长方体栅格的高度坐标，其中，当所述三维空间栅格的经度范围为[Lo1, Lo
lo
]时，以
△
Lo为间隔采样，获得所述矩阵Lo，Lo=[ Lo1, Lo2,
ꢀ…
, Lo
i ,
…
, Lo
lo
]，i=1,2,
…
,lo，lo代表所述矩阵Lo中的元素数量；当所述三维空间栅格的纬度范围为[La1, La
la
]时，以
△
La为间隔采样，获得所述矩阵La，La=[ La1, La2,
ꢀ…
, La
j
,
…
, La
la
]，j=1,2,
…
,la，la代表所述矩阵La中的元素数量；当所述三维空间栅格的高度范围为[H1, H
h1
]时，以
△
H为间隔采样，获得所述矩阵H，H=[H1,H2,
ꢀ…
, H
k ,
…
, H
h1
]，k=1,2,
…
,h1，h1代表所述矩阵H中的元素数量；分别计算各所述长方体栅格与各所述雷达节点对应的第一方位、第一距离、俯仰。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述分别计算各所述长方体栅格与各所述雷达节点对应的第一方位、第一距离、俯仰之后，所述方法还包括：离线构建二维栅格，将所述三维探测空间高度H1处的二维探测区域均匀划分为多个经度为
△
Lo2d、纬度为
△
La2d的矩形栅格；利用矩阵Lo2d存储所述矩形栅格的经度坐标，利用矩阵La2d存储所述矩形栅格的纬度坐标，其中，当所述二维栅格的经度范围为时，以
△
Lo2d为间隔采样，获得所述矩阵Lo2d，，ir=1,2,
…
,lo2d，lo2d代表所述矩阵Lo2d中的元素数量；当所述二维栅格的纬度范围为时，以
△
La2d为间隔采样，获得所述矩阵La2d，，jr=1,2,
…
,la2d，la2d代表所述矩阵La2d中的元素数量；分别计算各所述矩形栅格与各所述雷达节点对应的第二方位、第二距离。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述建立所述三维探测空间与二维平面的映射关系，包括：
根据位置信息，离线建立所述三维空间栅格与所述二维栅格的位置对应关系的映射集合Loc，其中，所述位置信息包括所述第一方位、所述第一距离、所述俯仰、所述第二方位和所述第二距离，，。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述二维平面进行栅格检测，包括：对各通道回波数据进行匹配滤波、运动目标探测预处理，输出预处理结果序列S
c
(d)，其中，，S
c
(d)表示第c个通道中第d个距离单元的预处理结果序列，u为脉冲编号，U为脉冲个数，s
c
[d,u]表示第c个通道中第d个距离单元的第u个脉冲的预处理结果序列；建立所述二维栅格与所述预处理结果序列S
c
(d)的索引信息矩阵In2d
c
，其中，，In2d
θt
表示所述二维栅格对应所述预处理结果序列S
c
(d)的发射方位角索引信息，In2d
θr
表示所述二维栅格对应所述预处理结果序列S
c
(d)的接收方位角索引信息，In2d
휑
t
表示所述二维栅格对应所述预处理结果序列S
c
(d)的发射俯仰角索引信息，In2d
휑
r
表示所述二维栅格对应所述预处理结果序列S
c
(d)的接收俯仰角索引信息，In2d
R
表示所述二维栅格对应所述预处理结果序列S
c
(d)的距离索引信息，且In2d
R
=d；分别计算每个所述矩形栅格对应的各接收通道的单通道检测统计量，其中，为二维检测单元噪声，c为正整数且c∈[1,N]，N表示覆盖栅格中心的接收通道的数量；将各所述矩形栅格对应的各接收通道的单通道检测统计量进行累加，得到第一累加结果K1，其中，；将所述第一累加结果K1与预设的检测器门限T
T
进行比较，得到第一比较结果；若所述第一比较结果中所述第一累加结果K1大于或等于所述检测器门限T
T
，则所述第一检测结果为所述矩形栅格中存在所述探测目标；若所述第一比较结果中所述第一累加结果K1小于所述检测器门限T
T
，则所述第一检测结果为所述矩形栅格中不存在所述探测目标。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述响应于第一检测结果为所述二维平面中存在所述探测目标，获取所述探测目标的第一栅格位置，包括：在所述矩形栅格中存在所述探测目标时，将所述探测目标所在的所述矩形栅格对应的各接收通道的单通道检测统计量与预设的单通道检测门限T
C
进行比较，若所述矩形栅格对应的各接收通道的单通道检测统计量中，有至少一个所述单通道检测统计量大于所述单通道检测门限T
C
，则将该矩形栅格的信息记录至集合P
2d
中，其中，，表示所述集合P
2d
中第g个矩形栅格的信息，包括所述第
g个矩形栅格的经度、纬度以及所述第g个矩形栅格对应的各接收通道的单通道检测统计量，Np1表示所述集合P
2d
中所述矩形栅格的数量；针对所述集合P
2d
中各所述矩形栅格对应的各所述接收通道，统计所述单通道检测统计量大于所述单通道检测门限T
C
的所述接收通道的个数M1；依次判决所述集合P
2d
中各所述矩形栅格对应的M1/N是否大于预设的门限T
M
，若所述矩形栅格对应的M1/N大于或等于所述门限T<...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋扬，吕文超，葛建军，刘光宏，武艳伟，裴晓帅，王欢，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司信息科学研究院，
类型：发明
国别省市：