[发明专利]一种针对单建筑墙角的隐蔽目标定位方法

说明书

本发明公开了一种基于超宽带多径利用雷达的单建筑墙角隐蔽目标定位方法，主要解决在城市环境中非直视目标的定位问题。本发明利用电磁波的多径衍射特性进行拐角后隐蔽目标定位，首先采用动目标显示技术进行背景对消，抑制强劲的背景杂波，并利用中值滤波算法对对消后的回波信号进行平滑去噪处理，然后利用单元平均恒虚警检测从回波中提取出直接衍射路径和侧墙反射路径所对应的峰值，根据这两条路径的几何关系并结合已知雷达位置、建筑布局信息计算出目标位置，最后引入α‑β滤波方法提高运动目标的定位精度。本发明的有优点是，实现过程简单，目标位置获取的整个过程计算量小，并且具有较高的目标定位精度。本发明可以应用于城市巷战、反恐维稳、灾害救援等领域。

技术领域

本发明属于超宽带多径利用雷达目标定位技术领域，特别是涉及一种在单建筑墙角场景下拐角隐蔽目标定位方法。

背景技术

超宽带多径利用雷达目标定位技术领域主要利用电磁波在建筑物表面的镜面反射和衍射对位于雷达非直视区的隐秘目标进行检测、定位和跟踪，在城市巷战、反恐维稳、灾难救援等领域具有重大的应用价值。在复杂的城市建筑环境中，由于建筑物的遮蔽，电磁波无法沿直线传播到目标，但是由于复杂建筑环境中存在大量的电磁波反射、衍射传播路径，利用这些多路径传播机理，能够对建筑遮蔽目标进行探测，同时相比电磁透射传播，多径传播电磁能量衰减小，更有利于隐蔽目标探测。

目前，国内外许多研究机构均开展了利用电磁波多径传播对建筑遮蔽目标探测的理论与技术研究相关工作。在已知建筑布局的情况下，德国伊尔默瑙工业大学的学者首先对NLOS探测区域进行划分，然后利用全局最邻域跟踪器对回波信号中的一次反射路径、衍射路径以及二者的组合路径相对应的峰值进行跟踪，最后根据三种路径的几何关系对建筑拐角通道内的目标进行定位(Zetik R,Eschrich M,Jovanoska S,et al.Looking behinda corner using multipath-exploiting UWB radar[J],IEEE Transactions onAerospace and Electronic Systems,2015,51(3):1916-1926)。瑞典国防研究局利用X波段雷达开展了多径探测的相关实测实验(Johansson T,A,Sume A,et al.Radarmeasurements of moving objects around corners in a realistic scene[J].RadarSensor Technology XVIII,2014,9077:90771Q)，他们主要利用电磁波反射传播特性对建筑拐角后的运动的人体、车辆进行了探测，并得到了较好的实测结果。

上述研究都实现了对拐角后通道中的隐蔽目标准确定位，但是这些定位方法都必须依靠通道中电磁波的镜面反射传播特性，从而存在一定局限性。在实际的城市环境中，街道通常较宽且环境复杂，导致从街道两边墙体反射回来的回波信号较弱或难以被接收，不易提取目标信息。相反，单建筑墙角的场景较多或者大多数街区环境可以近似为单建筑墙角，在该环境下，对拐角后的隐蔽目标探测具有重要的应用价值。

发明内容

为解决现有多径探测中不能对单建筑墙角后的隐藏目标定位问题，本发明提出了一种适用于单建筑墙角的隐蔽目标定位方法，能够准确获得拐角后隐藏目标的位置信息，计算简单，且实用性高。首先利用MTI和中值滤波技术抑制回波信号中的背景杂波，然后利用CA-CFAR检测出直接衍射路径和侧墙反射路径所对应的长度值，再根据两条传播路径的几何关系并结合建筑布局、雷达位置信息准确计算出目标位置，最后结合探测场景布局信息对直视范围内和墙体位置的错误定位点(虚假目标)进行剔除，并利用α-β滤波修正非直视区域内偏离目标实际位置的定位点，从而提高的目标定位精度。

本发明技术方案如下：

一种针对单建筑墙角的隐蔽目标定位方法，包括以下步骤：

步骤1：单建筑墙角多径探测环境参数设置；