[发明专利]一种基于AIS的多雷达系统误差校正自动方法

说明书

本发明提供一种基于AIS的多雷达系统误差校正自动方法，该方法包括获取雷达与AIS信息；坐标转换；选择关联航迹；时间对齐；系统误差估计；系统误差校正，本发明可以将精度较高的AIS航迹信息作为基准，选择多部雷达与AIS共同观测到的目标航迹进行量测统计，可以在使用过程中动态量测、动态估计与修正多部雷达系统误差，且自动化程度高，实现方便，无硬件成本经费开支，切实可行。

技术领域

本发明涉及船用雷达信号处理领域，特别涉及一种基于AIS的 多雷达系统误差校正自动方法。

背景技术

面对新形势下近海海事监管中出现的环境复杂化、目标密集化、 需求高端化等难题，靠单一传感器监控系统独立工作已经难以适应 当代航海交通管理或近海监视需求。因此，利用数据融合技术整合 多部雷达和AIS(船舶自动系统)、CCTV(视频监控系统)、红外等一些异类监控系统，获得更全面、准确、实时的船舶动态信息，提 高船舶跟踪进度和监视广度，已然成为现在近海监控系统的重要研 究方向和发展趋势。

数据融合对各部雷达的测量系统误差有着严格的要求，若在融 合算法中，雷达测量系统误差校正不好，就会丧失融合的最优性， 影响航迹质量。系统可能无法利用多雷达数据进行目标起始，无法 利用多雷达数据进行航迹关联，对目标精确跟踪和及时机动判决当 目标密集时，易出现不同雷达目标之内的错误关联，产生虚假目标 或分裂目标等等。这对某些应用可能是比较致命的，例如操作员在 根据显示界面对态势进行判断时，可能会因为目标数量和位置的模 糊产生误判断。因此，在进行多雷达数据融合之前，对雷达系统误差进行估计与校准具有重大意义。

造成系统误差的主要原因有两种：一是各雷达的方位定北误差， 而是各雷达的原点定点误差。现有技术中修正雷达系统误差的方法 主要有以下几种：

1、在各雷达上安装寻北仪和GPS接收器，寻北仪的精度可达1°， GPS的定位精度可达15米；

2、GPS定位校正法，即利用平台自身GPS定位的坐标真值去校 正雷达系统坐标值，作为实时检测、跟踪系统误差变化的依据；

3、固定回波校正法，这也是最常用的一种方法，它是用固定目 标位置的真值来校正雷达航迹的坐标绝对误差；

4、基准雷达校正法，它是在用标准雷达的固定目标真值校正了 标准雷达航迹的坐标绝对误差之后，再用标准雷达的雷达航迹校正 其它雷达的雷达航迹的坐标相对误差。

上述系统误差校正方法中，第1种方法已应用在新近出厂的少 量新型雷达上，但是原有大量的老雷达基本上都未安装，改装有一 定难度，且经费也高。第2种方法中，可以对雷达原定定点误差进 行校正，但无法对雷达伺服驱动器件精度和基准不同等带来的方位 定北误差进行校正。第3种和第4种方法中，多部雷达都能看到的 固定回波不易找到，而且这种固定回波往往不是真正的点目标，实 用雷达常有俯仰天线的情况，因而固定目标会随天线俯仰而飘逸， 因此难以利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何实现在基于AIS系统下多个 雷达系统误差进行校正。具体方案如下：

一种基于AIS的多雷达系统误差校正自动方法，该方法包括以 下步骤：

步骤1：获取雷达与AIS信息；

步骤2：坐标转换；

步骤3：选择关联航迹；

步骤4：时间对齐；

步骤5：系统误差估计；

步骤6：系统误差校正。

其中，步骤1的具体过程如下：

分别获取N个雷达所处的地理位置坐标，其中，第i个雷达地理 位置坐标表示为[L_i,B_i]′；