[发明专利]一种基于多功能雷达的潮间带监测方法

权利要求书

1.一种基于多功能雷达的潮间带监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，雷达回波中陆地与滩涂边界地图的绘制：采用TinyXML技术以及OpenGL多边形分格化方法完成雷达回波中陆地与滩涂边界地图的绘制；

步骤2，增强雷达回波图像：采用FFT相干积累技术对雷达回波图像进行增强；

步骤3，海杂波的抑制：先对SIC帧间积累算法中的两个阈值门限参数T1、T2进行优化，得到优化阈值门限；然后，采用具有优化阈值门限的SIC帧间积累算法对步骤2中增强后的雷达回波图像数据进行处理，以抑制海杂波；两个优化阈值门限参数T1、T2的计算公式为：

T1＝μ₁+σ₁*K

T2＝μ₁+F_α(x)*σ₁*K

其中，F_α(x)为包络的概率密度函数，计算公式为：

式中，K是由虚警概率P_fa以及视频数据的分布函数推导得到的常数；

μ₁是原始视频数据中噪声分布的均值，σ₁为原始视频数据中噪声分布的标准差，其中，μ₁和σ₁的计算公式为：

式中，2σ²为杂波幅度的均方值，为杂波幅度的均值，x为海杂波幅度瞬时值；

步骤4，海岸线实时绘制：将步骤3中经过海杂波抑制处理的雷达回波图像数据，利用OpenGL将当前的雷达回波图像数据生成图片，利用OpenCV中Canny函数每三秒读取当前图片并绘制海岸线，实时显示当前潮间带的区域。

2.根据权利要求1所述的基于多功能雷达的潮间带监测方法，其特征在于：还包括步骤5，海岸线数据精修正：对于步骤4中对海岸线实时绘制的位置，利用人工目视解译以及现场测量实际海岸线的数据进行修正，从而能够对潮间带滩涂实时监测。

3.根据权利要求1所述的基于多功能雷达的潮间带监测方法，其特征在于：杂波幅度均方值的计算方法为：选取任意区域，假设选定区域内海杂波符合均匀特性，以当前被检测单元(i，j)为中心开辟MxN大小的区域统计海杂波特性；通过多功能雷达获取选定区域瞬时回波幅度值，求出当前杂波幅度的均方值。

4.根据权利要求1所述的基于多功能雷达的潮间带监测方法，其特征在于：步骤1中，首先，对测绘地图的原始数据利用TinyXML技术提取原始数据中的LineString元素以及Polygon元素；接着，利用经纬度样本点插值技术，获取实际地图中最外层封闭边界区域以及区域中不同的道路线；最后，利用OpenGL多边形分格化技术完成边界绘制。

5.根据权利要求1所述的基于多功能雷达的潮间带监测方法，其特征在于：步骤2中，采用FFT相干积累技术对雷达回波图像进行增强的具体方法，包括如下步骤：

步骤21，计算积累脉冲数N：在方位扫描雷达半功率波束宽度内，接收的脉冲数N由以下公式计算得出：

式中，θ_α，0.5为半功率天线方位波束宽度；Ω_α为天线方位扫描速度；θ_e为目标仰角；f_r为雷达的脉冲重复频率；

步骤22，FFT相干积累：利用FFT快速傅里叶变换对积累脉冲数做相干积累，对目标雷达回波图像的每项移向相加：

其中e^-jwt的作用是抵消由频率w在t短时间内所造成f(0)的相位移动，j为虚数，即：