[发明专利]一种靶场三坐标测量雷达组网测试系统

权利要求书

1.一种靶场三坐标测量雷达组网测试系统，其特征在于：本系统包括传输协议转换装置、数据处理中心站以及指挥控制中心，其中，传输协议转换装置与三坐标测量雷达间双向连接，数据处理中心站与传输协议转换装置间双向连接，指挥控制中心与数据处理中心站间双向连接，并执行以下步骤：

每一台参与组网测试的三坐标测量雷达都将自身的测量数据打上北斗/GPS时间标志，并输出给传输协议转换装置，同时接收传输协议转换装置发出的融合实时测量数据来作为引导数据；传输协议装换装置接收各雷达的测量数据，并格式转换为符合HDLC协议的转换数据，再将该转换数据发送至数据处理中心站；数据处理中心站将收集到的各雷达测量数据进行融合处理，得到融合实时测量数据；该融合实时测量数据一方面通过传输协议转换装置返输回各雷达，另一方面还发送至指挥控制中心处作为最终测试数据；

数据处理中心站包括数据融合处理模块以及数据收发模块；对由传输协议转换装置传送过来的转换数据，数据融合处理模块依靠数据融合算法模型，依次经过时间对齐步骤、剔除野值点步骤、滤波步骤、数据平滑步骤和外推步骤后，形成融合实时测量数据；数据处理中心站可进行如下航迹融合操作：

1)如果每一台参与组网测试的三坐标测量雷达均正常工作，此时数据处理中心站能够对雷达的点迹信息进行多目标跟踪，并将来自雷达的局部航迹进行数据处理后，得到融合航迹；

2)在跟踪过程中，如果某一部雷达受到干扰，数据处理中心站首先判断正常工作的其他雷达的航迹是否仍与融合航迹关联：如果仍关联的话，那么将正常工作的其他雷达的航迹输出为融合航迹，直到受到干扰的雷达正常工作；如果所有雷达的航迹均无法关联，则把系统融合航迹的点迹进行外推，当外推点迹达到3次之前发现任一雷达能够正常工作，则将此时的雷达航迹输出为系统融合航迹；当外推达到3次后所有雷达仍无法正常工作，则由指挥控制中心控制每一台参与组网测试的三坐标测量雷达重新搜索目标。

2.根据权利要求1所述的一种靶场三坐标测量雷达组网测试系统，其特征在于：数据处理中心站在进行上述航迹融合操作之前，先进行以下点迹融合流程：

a)利用小波技术对各雷达测量的点航迹数据去除噪声，其中包括数据清理、数据变换和数值归约；

b)利用小波技术对数据进行压缩；

c)利用小波技术对预处理过后的数据进行分层，对分层后的相似高频系数及细节低频系数进行Kalman滤波；

d)利用最大最小贴近度对各雷达点航迹数据计算信噪比，通过信噪比对数据的近似系数进行融合；

e)利用小波技术融合和重构c)步骤和d)步骤所得数据，得到融合结果。

3.根据权利要求2所述的一种靶场三坐标测量雷达组网测试系统，其特征在于：a)步骤包括以下子步骤：

通过不同的填值方式填补缺失值，去除对最终决策无关的属性数据和光滑噪声，并识别离群的数据点且对其进行纠正，具体操作包括：

1)数据清理：通过偏差检测进行数据清洗；

2)数据变换：对数据归一化处理；

3)数值归约：目的为减少数据量，将原始数据量统一变小。

4.根据权利要求2所述的一种靶场三坐标测量雷达组网测试系统，其特征在于：b)步骤包括以下子步骤：

1)将点航迹数据通过小波变换分解为高频系数和低频系数；

2)对上述系数进行阈值量化处理。

5.根据权利要求2所述的一种靶场三坐标测量雷达组网测试系统，其特征在于：c)步骤包括以下子步骤：

1)基于小波变换的多分辨率分析方法，对信号进行多尺度分解；

2)用Kalman滤波器估计每个尺度上的数据，并得到每个尺度上的估计结果；

3)基于每个尺度上的估计结果，通过Mallat的快速重建算法，以获得同一时刻不同雷达的权重。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种靶场三坐标测量雷达组网测试系统，其特征在于：传输协议转换装置包括传输协议转换模块、数据预处理模块和数据收发模块组成；传输协议转换模块和数据预处理模块用于对接收的数据进行格式转换，全部转换为HDLC协议的数据，然后再将不同坐标系的测量数据均转换为靶场坐标系下的数据；数据预处理模块统一数据率为每秒20帧，以便发送给数据处理中心站；数据收发模块在接收各雷达测量数据的同时也接收数据处理中心站发送来的实时引导数据，以便分发给各雷达设备。