System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种水平与俯仰角度分治处理的4D雷达系统及控制方法技术方案_技高网

一种水平与俯仰角度分治处理的4D雷达系统及控制方法技术方案

技术编号:43942874 阅读:4 留言:0更新日期:2025-01-07 21:33
本发明专利技术涉及利用无线电波反射的系统技术领域,尤其涉及测定目标位置数据的系统。硬件包括:雷达本体包括设置在同一平面内的水平雷达组与俯仰雷达组,二者中的单束天线大小一致且摆布方向一致,水平雷达组的天线间摆布沿水平方向,俯仰雷达组的天线摆布间沿垂直方向。方法包括:水平雷达组和俯仰雷达组分别获取若干个目标点位的数据信息;利用距离速度匹配出两个待合并点位;判断是否存在同距同速目标,若是,则采用信噪比再次比对,否则合并组成并输出目标信息。本发明专利技术解决了现有技术中难以辨别同速同距的问题,提出了一种水平与俯仰角度分治处理的4D雷达系统及控制方法,达成了精度高、可以辨别同速同距目标以及可单独使用单个雷达组的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用无线电波反射的系统,尤其涉及测定目标位置数据的系统。


技术介绍

1、随着智慧交通和自动驾驶技术的不断推进,交通探测雷达的重要性日益显现。尤其是在自动驾驶领域,车辆需要通过先进的传感技术,实时感知周围环境,以保障行驶安全。其中,车载前向探测雷达成为核心技术之一。它不仅要探测车辆前方的动态目标,如行驶中的车辆,还必须能够识别和分析道路上的静态目标,比如桥梁、广告牌以及立交桥上的不同层次的车辆等。在自动驾驶场景中,准确识别和分析前方目标是确保安全驾驶的关键。车辆需要在高速行驶中,快速准确地识别前方物体的距离、方位、高度和速度。这种能力使车辆能够及时做出反应,避免碰撞,保持平稳行驶。尤其是当遇到复杂路况,如多层立交桥或高架桥时,能够区别立交桥上的车辆和正常行驶道路上的车辆,对自动驾驶系统提出了更高的要求。自动驾驶车辆需要在各种天气条件下保持良好的探测性能。这包括雨、雪、雾等恶劣天气,这些条件下,视觉传感器可能受限,雷达探测系统则需要发挥其全天候的优势。雷达技术在这种情况下,必须保持高精度和高可靠性,确保车辆能够在任何情况下准确探测前方的动态和静态目标。为了满足这些需求,现代交通探测雷达技术需要不断创新。传统的雷达系统,通常只能提供目标的二维信息,即距离和方位。而在自动驾驶场景中,需要的是三维信息,包括目标的高度信息。这要求雷达系统不仅要有更高的探测精度,还要在系统设计上更加紧凑和高效,以适应汽车的安装空间限制。

2、例如,公开号为cn107831489b的中国专利,公开了一种连续波4d雷达及其测量多目标方法,提供了以下技术方案,本专利技术公开了一种连续波4d雷达及其测量多目标方法,连续波4d雷达包括位于同一个平面内的发射天线、两个并列设置的水平接收天线和两个并列设置的垂直接收天线,利用发射天线的发射通道交替发射三角波调频和定频连续波,在定频连续波时间段,用四个接收天线综合计算出多个目标的水平角度、垂直角度和速度,在三角波调频时间段,利用四个接收天线综合计算出多个目标的距离和速度,最终综合得到多目标的水平角度、垂直角度、距离和速度四个参数。本专利技术的雷达装置利用一个发射天线可以同时探测多个目标的速度、距离、水平方位和垂直方位四个参数,实现了真正的4d雷达。设备结构紧凑、成本低。但是,上述的一种连续波4d雷达及其测量多目标方法,在面对同速同距的目标时,难以做到有效辨别,且当雷达出现异常后将会无法使用;同时,由于其只使用了一个雷达芯片,其检测精度较低,还额外需要交替发射三角波调频和定频连续波的技术,增加模式切换等步骤。


技术实现思路

1、本专利技术解决了现有技术中精度低、难以辨别同速同距与雷达异常直接无法使用的问题,提出了一种水平与俯仰角度分治处理的4d雷达系统及控制方法,达成了检测精度高、可以辨别同速同距目标以及可单独使用单个雷达组的目的。

2、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、一种水平与俯仰角度分治处理的4d雷达系统,包括雷达本体,所述雷达本体包括设置在同一平面内的水平雷达组与俯仰雷达组,所述水平雷达组中的单束天线与所述俯仰雷达组中的单束天线大小一致且摆布方向一致,所述水平雷达组的天线间摆布沿水平方向,所述俯仰雷达组的天线摆布间沿垂直方向。

4、这样设计的好处在于,水平与俯仰雷达组在同一平面内布置,且单束天线大小一致、摆布方向一致,有助于提高雷达系统的信号一致性和可靠性,尤其是在获取信噪比进行后续判别时更加精准。

5、一种水平与俯仰角度分治处理的4d雷达控制方法,包括以下步骤:

6、s1:水平雷达组和俯仰雷达组分别获取若干个目标点位的数据信息;

7、s2:利用距离速度匹配出两个待合并点位;

8、s3:判断是否存在同距同速目标,若是,则采用信噪比再次比对,若否,则合并组成并输出4d雷达目标信息。

9、这样设计的好处在于,通过分步骤的匹配过程,在面对同速同距的目标时利用信噪比进行再次比对,可以辨别区分开同速同距的目标。

10、作为优选,所述水平雷达组中的单束天线与所述俯仰雷达组中的单束天线均为垂直摆布。

11、这样设计的好处在于,垂直摆布的天线能够更好地覆盖不同角度的目标,从而提高目标检测的精度和覆盖范围。

12、作为优选,所述俯仰雷达组与所述水平雷达组独立供电,并使用高速数据通道进行数据传输。

13、这样设计的好处在于,独立供电和高速数据传输方式可以降低干扰,提高系统的稳定性和数据传输效率,同时使二者完全供电隔离处理以及电气属性互不影响,在单个雷达组异常的情况下可以单独使用另一组完好的进行工作。

14、作为优选,所述水平雷达组检测目标的水平方位角和距离速度以及信噪比信息,所述俯仰雷达组检测目标的垂直俯仰角和距离速度以及信噪比信息。

15、这样设计的好处在于,通过分别检测水平和俯仰角度的目标信息,可以实现更精确的目标定位和跟踪。

16、作为优选,所述俯仰雷达组和所述水平雷达组内均设有雷达芯片,二者的数据输出至同一数据处理单元。

17、这样设计的好处在于,统一的数据处理单元可以集中处理来自不同雷达组的数据信息,提高数据处理的效率和一致性。

18、作为优选,所述俯仰雷达组和所述水平雷达组之间设有隔离天线。

19、这样设计的好处在于,隔离天线可以减少不同雷达组之间的干扰,从而提高雷达系统的检测精度和稳定性。

20、作为优选,水平雷达组和俯仰雷达组分别获取若干个目标点位的数据信息;利用距离速度匹配出两个待合并点位;判断是否存在同距同速目标,若是,则采用信噪比再次比对,若否,则合并组成并输出4d雷达目标信息。

21、这样设计的好处在于,通过分步获取和匹配数据信息,可以实现更高效的目标识别和数据处理。

22、作为优选,所述数据信息包括水平雷达组检测的距离速度和水平角度与信噪比,以及俯仰雷达组检测的距离速度和俯仰角度与信噪比;所述4d雷达目标信息包括由距离速度和水平俯仰角度与信噪比组成的目标信息。

23、这样设计的好处在于,通过综合利用水平和俯仰雷达组的检测信息,可以提供更加全面和精确的4d雷达目标信息。

24、作为优选,所述同速同距目标包括数值差在1-3个距离门、速度门限值范围内的目标。

25、这样设计的好处在于,通过设定目标的数值差范围,可以进一步提高目标匹配的精度和可靠性。

26、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是。

27、1.本专利技术通过采取分步骤的匹配过程,能够在同速同距的目标检测时,利用信噪比进行精确区分和比对。这种方法通过在匹配距离和速度之后,进一步根据信噪比的不同,这对于识别和区分那些距离和速度相近的多个目标显得尤为重要,因为信噪比更能反映目标的实际信号特征。这种处理方式使得雷达系统不仅仅依赖于基本的几何位置关系,而是结合信号质量因素,从而大幅度减少误报和漏报的可能性,提高了目标检测的准确本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水平与俯仰角度分治处理的4D雷达系统,包括雷达本体,其特征在于,所述雷达本体包括设置在同一平面内的水平雷达组(1)与俯仰雷达组(2),所述水平雷达组(1)中的单束天线与所述俯仰雷达组(2)中的单束天线大小一致且摆布方向一致,所述水平雷达组(1)的天线间摆布沿水平方向,所述俯仰雷达组(2)的天线摆布间沿垂直方向。

2.根据权利要求1所述的一种水平与俯仰角度分治处理的4D雷达系统,其特征在于,所述俯仰雷达组(2)与所述水平雷达组(1)独立供电,并使用高速数据通道进行数据传输。

3.根据权利要求1或2所述的一种水平与俯仰角度分治处理的4D雷达系统,其特征在于,所述水平雷达组(1)检测目标的水平方位角和距离速度以及信噪比信息,所述俯仰雷达组(2)检测目标的垂直俯仰角和距离速度以及信噪比信息。

4.根据权利要求3所述的一种水平与俯仰角度分治处理的4D雷达系统,其特征在于,所述俯仰雷达组(2)内设有俯仰雷达组雷达芯片(9),所述水平雷达组(1)内设有水平雷达组雷达芯片(4),所述俯仰雷达组雷达芯片(9)与所述水平雷达组雷达芯片(4)数据输出至同一数据处理单元。

5.根据权利要求1或4所述的一种水平与俯仰角度分治处理的4D雷达系统,其特征在于,所述水平雷达组(1)中的单束天线与所述俯仰雷达组(2)中的单束天线均为垂直摆布。

6.根据权利要求5所述的一种水平与俯仰角度分治处理的4D雷达系统,其特征在于,所述俯仰雷达组(2)和所述水平雷达组(1)之间设有隔离天线(6)。

7.一种水平与俯仰角度分治处理的4D雷达控制方法,采用权利要求1-6任一项所述的一种水平与俯仰角度分治处理的4D雷达系统,其特征在于,包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的一种水平与俯仰角度分治处理的4D雷达控制方法,其特征在于,所述步骤S3包括以下步骤:

9.根据权利要求7所述的一种水平与俯仰角度分治处理的4D雷达控制方法,其特征在于,所述数据信息包括水平雷达组(1)检测的距离速度和水平角度与信噪比,以及俯仰雷达组(2)检测的距离速度和俯仰角度与信噪比;所述4D雷达目标信息包括由距离速度和水平俯仰角度与信噪比组成的目标信息。

10.根据权利要求7或8所述的一种水平与俯仰角度分治处理的4D雷达控制方法,其特征在于,所述同速同距目标包括数值差在1-3个距离门、速度门限值范围内的目标。

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【技术特征摘要】

1.一种水平与俯仰角度分治处理的4d雷达系统,包括雷达本体,其特征在于,所述雷达本体包括设置在同一平面内的水平雷达组(1)与俯仰雷达组(2),所述水平雷达组(1)中的单束天线与所述俯仰雷达组(2)中的单束天线大小一致且摆布方向一致,所述水平雷达组(1)的天线间摆布沿水平方向,所述俯仰雷达组(2)的天线摆布间沿垂直方向。

2.根据权利要求1所述的一种水平与俯仰角度分治处理的4d雷达系统,其特征在于,所述俯仰雷达组(2)与所述水平雷达组(1)独立供电,并使用高速数据通道进行数据传输。

3.根据权利要求1或2所述的一种水平与俯仰角度分治处理的4d雷达系统,其特征在于,所述水平雷达组(1)检测目标的水平方位角和距离速度以及信噪比信息,所述俯仰雷达组(2)检测目标的垂直俯仰角和距离速度以及信噪比信息。

4.根据权利要求3所述的一种水平与俯仰角度分治处理的4d雷达系统,其特征在于,所述俯仰雷达组(2)内设有俯仰雷达组雷达芯片(9),所述水平雷达组(1)内设有水平雷达组雷达芯片(4),所述俯仰雷达组雷达芯片(9)与所述水平雷达组雷达芯片(4)数据输出至同一数据处理单元。

5.根据权利要求1或4...

【专利技术属性】
技术研发人员:周俊杰赖警辉祁照阁袁雪峰朱祥程
申请(专利权)人:浙江中控信息产业股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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