[发明专利]目标运动轨迹的确定方法及装置

说明书

本发明提供一种目标运动轨迹的确定方法及装置，该方法包括：获取调频连续波雷达的发射信号、第一回波信号和第二回波信号；对发射信号和第一回波信号进行相干运算，确定发射信号和第一回波信号之间的差拍信号；对差拍信号进行二维快速傅里叶变换，确定目标的初始位置；对差拍信号进行短时傅里叶变换，确定目标的径向速度；根据第一回波信号的频移和第二回波信号的频移，计算第一回波信号和第二回波信号之间的差频信号；根据差频信号，确定目标的切向速度；将初始位置、径向速度和切向速度输入卡尔曼滤波器，并接收卡尔曼滤波器输出的目标的运动轨迹。本发明提供的目标运动轨迹的确定方法及装置，可实现无人机运动轨迹的监控。

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种目标运动轨迹的确定方法及装置。

背景技术

目前，随着智慧交通、无人物流等行业的蓬勃发展，无人机等相关设备在人们的生活中越来越普遍。然而，公众对于无人机由于意外操作或不正当使用引起的安全隐患的担忧也与日俱增。因此，对于目标区域内的无人机的实时监测和航迹跟踪是十分必要的。

现有的目标区域内航迹跟踪方法，通常采用采用传统雷达进行监测与跟踪，然而由于小型无人机具有散射面积小、低空、低速的特点，对此类目标的检测和跟踪难度较大。另外，部分无人机存在复杂多变的运动路径，难以用可行的数学模型进行描述，增加了跟踪的难度。因此，传统的采用传统雷达的目标运动轨迹的确定方法可能无法监控无人机的运动轨迹。

发明内容

本发明提供一种目标运动轨迹的确定方法及装置，以解决现有技术中无法监控无人机的运动轨迹的问题。

本发明的第一个方面提供一种目标运动轨迹的确定方法，包括：获取调频连续波雷达的发射信号、第一回波信号和第二回波信号，所述第一回波信号为所述雷达的第一接收天线接收到的目标所反射的所述发射信号，所述第二回波信号为所述雷达的第二接收天线接收到的目标所反射的所述发射信号；

对所述发射信号和所述第一回波信号进行相干运算，确定所述发射信号和所述第一回波信号之间的差拍信号；

对所述差拍信号进行二维快速傅里叶变换，确定所述目标的初始位置；

对所述差拍信号进行短时傅里叶变换，确定所述目标的径向速度；

根据所述第一回波信号的频移和所述第二回波信号的频移，计算所述第一回波信号和所述第二回波信号之间的差频信号；

根据所述差频信号，确定所述目标的切向速度；

将所述初始位置、所述径向速度和所述切向速度输入卡尔曼滤波器，并接收所述卡尔曼滤波器输出的所述目标的运动轨迹。

可选的，所述对所述差拍信号进行二维快速傅里叶变换，确定所述目标的初始位置，包括：

对所述差拍信号进行快时间快速傅里叶变换，确定所述差拍信号的第一频移；

对所述差拍信号进行慢时间快速傅里叶变换，确定所述差拍信号的第二频移；

根据所述第一频移和所述第二频移，生成所述目标的距离速度图；

对所述距离速度图进行峰值检测，并将所述距离速度图中的峰值对应的位置作为所述目标的初始位置。

可选的，在所述将所述距离速度图中的峰值对应的位置作为所述目标的初始位置之前，还包括：

若所述峰值大于等于预设的峰值阈值，则确定所述距离速度图中存在所述目标。

可选的，所述对所述差拍信号进行短时傅里叶变换，确定所述目标的径向速度，包括：

对所述差拍信号进行短时傅里叶变换，确定所述差拍信号的第三频移；

利用公式计算所述目标的径向速度；