[发明专利]一种雷达多角度目标模拟系统及方法

说明书

本发明提供了一种雷达多角度目标模拟系统及方法,包括总控制器及箱体；箱体内壁固定连接从上到下依次水平设置的多个高速转台保持架固定端，高速转台保持架自由端均设有高速转台，高速转台上均设有雷达回波模拟器，雷达回波模拟器均连接波导管，波导管均连接喇叭天线。本发明一种雷达多角度目标模拟系统及方法，配合使用总控制器、高速转台、雷达回波模拟器、高速转台保持架及雷达固定架,具有模拟目标数量多、模拟目标状态丰富以及模拟设备占地空间小的特点。

技术领域

本发明属于雷达测试设备领域，尤其是涉及一种雷达多角度目标模拟系统及方法。

背景技术

自动驾驶辅助系统(ADAS)需要依靠灵敏的雷达以及先进的算法，目前市场普遍采用77GHz毫米波车载雷达，配合高清摄像头和高级算法实现汽车的道路场景监测与行驶。

现有技术条件下，在自动驾驶辅助系统的设计和开发测试过程中，实验室环境下的虚拟场景目标硬件在环测试是不可或缺的环节，各大主机厂及相关产品供应商已经把硬件在环测试作为产品研发生产流程中的一个重要组成部分。雷达回波模拟器作为实验室环境下用于射频雷达目标的模拟仿真设备，能够输出不同RCS、不同距离的仿真目标信息，但一般雷达回波模拟器体积、质量较大，可以模拟的目标状态比较单一，不能满足现有的毫米波雷达，需要进行不同角度、多动态目标的全面雷达回波模拟的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种雷达多角度目标模拟系统及方法，配合使用总控制器、高速转台、雷达回波模拟器、高速转台保持架及雷达固定架；具有模拟目标数量多、模拟目标状态丰富以及模拟设备占地空间小的特点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种雷达多角度目标模拟系统，包括总控制器及箱体；箱体内壁固定连接从上到下依次水平设置的多个高速转台保持架固定端，高速转台保持架自由端均设有高速转台，高速转台上均设有雷达回波模拟器，雷达回波模拟器均连接波导管，波导管均连接喇叭天线；箱体内壁中部固连雷达固定架固定端，雷达固定架自由端连接待测雷达；总控制器分别连接雷达回波模拟器及高速转台；总控制器分别控制雷达回波模拟器的模拟目标参数及高速转台的模拟转动角度。

进一步，所有高速转台轴线及待测雷达轴线相互重合。

进一步，高速转台保持架设有四个。

进一步，两个高速转台保持架设置在雷达固定架上方，另外两个高速转台保持架设置在雷达固定架下方。

进一步，箱体内壁设有吸波材料。

进一步，总控制器是NI-PXI-8880控制器，NI-PXI-8880控制器通过UDP接口与NI-VRTS系统连接，NI-VRTS系统与雷达回波模拟器连接；NI-PXI-8880控制器通过TCP/IP接口与AKD系列伺服驱动器连接，AKD系列伺服驱动器与高速转台连接。

一种雷达多角度目标模拟方法，使用上述一种雷达多角度目标模拟系统：

步骤1：基于LabVIEW及其OpenGL构建三维虚拟场景，在场景中添加装配有待测雷达的运动物体，并设定其相应的轨迹、速度曲线；并在所构建三维虚拟场景中添加参与物体，设定物体的体积及材质；

步骤2：基于毫米波雷达目标参数原理，构建毫米波雷达数学模型：通过输入虚拟三维场景中的参与物体与待测雷达相对位置、速度、截面积，计算出目标参与物体相对于待测雷达的角度、距离及反射能量大小；

步骤3：将步骤2中所得到的目标参与物体相对于待测雷达的角度、距离及反射能量大小输入到总控制器中，进行基于虚拟场景的雷达回波模拟器模拟仿真。

相对于现有技术，本发明一种雷达多角度目标模拟系统，具有以下优势：