[发明专利]基于数据融合的组网导航雷达目标跟踪系统

说明书

技术领域

本发明专利涉及多传感器数据融合技术领域，具体地说，是一种 基于数据融合的组网导航雷达目标跟踪系统。

背景技术

船用导航雷达主要用于海上目标的探测与跟踪，辅助舰船导航避 碰，保障航行安全。随着舰船航行环境的日益复杂，导航雷达的性能， 直接关系到舰船的航行安全与船上人员的生命安危。

船用导航雷达一般分为雷达前端和雷达终端两部分，雷达前端包 括天线、收发机和信号预处理单元，实现高频电磁波的发射与接收， 对接收到的电磁波信号进行预处理，通过聚类算法探测目标，计算出 包括位置、时间、大小、能量幅度等信息在内的目标点迹信息；雷达 终端包括操控单元、显示单元和信号处理单元，实现对雷达雷达前端 的控制，接收雷达前端发送的雷达图像并显示，接收雷达前端发送的 目标点迹信息数据，对目标进行航迹跟踪并显示。

因为安装位置关系，雷达天线往往会受到舰船桅杆、烟囱等建筑 的遮挡，导致单部雷达天线会存在一定范围的盲区，无法准确探测、 跟踪盲区范围内的目标，影响舰船航行安全。雷达盲区以外的区域， 称为有效探测区。

现有的大中型舰船上，通常安装有两部以上的导航雷达，每部导 航雷达各自独立完成目标探测与跟踪，不同雷达之间没有或者只有很 少的数据交互，无法通过数据共享来提高雷达探测与跟踪的准确性 能。

发明内容

本发明提出了一种基于数据融合的组网导航雷达目标跟踪系统， 通过设备组网共享多台雷达雷达前端的数据，任意雷达终端可通过网 络，灵活方便的选择接收任意多台雷达前端的数据，以解决单部雷达 因天线架设位置带来的盲区问题，并提高海上目标探测和跟踪的准确 性能，保障航行安全。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

基于数据融合的组网导航雷达目标跟踪系统，包括至少一台雷达 前端、至少一台雷达终端、以太网，雷达前端和雷达终端之间通过所 述以太网进行双向数据传输，雷达前端包括天线、收发机、数据采集 模块、信号预处理模块、操控命令处理模块，雷达终端包括显示单元、 信号处理单元、操控单元，收发机产生射频脉冲，通过天线向空间辐 射，射频脉冲遇到目标后部分能量被反射回来，先经天线由收发机接 收，再经混频、对数放大、视频检波后形成模拟视频信号，数据采集 模块对模拟视频信号进行AD采样后，形成数字视频信号，信号预处 理模块对数字视频信号进行抗干扰、去噪声、杂波抑制处理后形成雷 达视频数据，并进一步通过聚类算法形成目标点迹数据，信号预处理 模块将雷达视频数据和目标点迹数据发送至以太网给雷达终端接收， 操控命令处理模块接收雷达终端通过以太网发送的控制命令，进行解 析后，将各个控制参数发送给收发机、数据采集模块和数据预处理模 块，以控制收发机、数据采集模块和数据预处理模块的工作状态，信 号处理单元通过以太网接收雷达前端发送的雷达视频数据和目标点 迹数据，对雷达视频数据进行进一步综合优化处理，形成最终用于显 示的视频数据，并将视频数据发送给显示单元，对目标点迹数据进行 时间校准、坐标转换和存储后，将来自雷达前端的点迹数据进行数据 融合，进而完成航迹的滤波、预测与更新，并将更新后的航迹数据发 送给显示单元，显示单元接收信号处理单元发送的视频数据和航迹数 据，并在显示器上显示出来，操控单元通过以太网传输雷达前端的控 制权命令来实现雷达前端控制权的更替，将控制命令发送至以太网以 控制雷达前端，将控制参数发送给信号处理单元，控制对视频数据的 综合优化处理以及对目标的航迹跟踪。

进一步，所述雷达前端和雷达终端之间是相对独立工作的。

进一步，所述信号预处理模块负责雷达前端的信号预处理和与网 络的数据传输。

进一步，采用一滤波器对来自雷达前端的点迹数据进行航迹滤 波。