[发明专利]一种动态道路交会场景目标车辆散射建模方法

说明书

本发明公开了一种动态道路交会场景目标车辆散射建模方法，包含：获取目标车辆的数字化模型。以目标车辆数字化模型为输入，开展仿真，获取目标车辆的二维雷达像。提取经仿真的目标车辆的二维雷达像中的目标车辆散射中心。对目标车辆散射中心进行坐标系转换，以将目标车辆散射中心转换至目标车辆本体坐标系下。对动态道路交会场景下的目标车辆与探测雷达的相对运动姿态进行分析，根据探测雷达相对目标车辆的指向，获取各个采样时刻下所对应的目标车辆的散射中心分布模型。调用天线方向图信息对散射中心分布模型进行加权，得到目标车辆在行驶过程中，目标车辆的所有散射中心中随时间变化最强的散射中心的目标车辆散射中心序列。本发明降低虚警率。

技术领域

本发明涉及电磁散射建模领域，特别涉及一种动态道路交会场景目标车辆散射建模方法。

背景技术

日益增多的汽车等机动车辆，在为人们提供交通出行便利的同时，也潜藏了诸多安全隐患。因此从二十世纪六十年代开始，汽车防撞雷达得到了大量的研究。毫米波汽车防撞雷达目前研制过程中的一个突出问题就是虚警率过高，这已成为影响其大规模应用的主要原因之一。虚警产生的原因源于多种因素，从目标特性角度来说，主要是对于不同车道上的机动车辆、车道间的护拦、路旁的树木和各种标识牌等的后向电磁散射特性缺乏研究。目前针对汽车防撞雷达的目标车辆散射特性研究较少，并且基本上只是关注了机动车辆本身的静态电磁散射特性，没有考虑道路运动场景下车辆与道路复合散射问题。因此，现有技术方案的适用性受到很大限制，且虚警率过高。

发明内容

本发明的目的是提供一种动态道路交会场景目标车辆散射建模方法，实现以动态道路交会场景的真实散射机理为基础，建立逼真的目标车辆散射模型，降低虚警率的目的。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种动态道路交会场景目标车辆散射建模方法，包含：

步骤S1、获取目标车辆的数字化模型。

步骤S2、以目标车辆数字化模型为输入，开展仿真，获取目标车辆的二维雷达像。

步骤S3、提取经仿真的所述目标车辆的二维雷达像中的目标车辆散射中心。

步骤S4、对所述目标车辆散射中心进行坐标系转换，以将所述目标车辆散射中心转换至目标车辆本体坐标系下。

步骤S5、对动态道路交会场景下的所述目标车辆与探测雷达的相对运动姿态进行分析，根据所述探测雷达相对所述目标车辆的指向，获取各个采样时刻下所对应的所述目标车辆的散射中心分布模型。

步骤S6、调用天线方向图信息对所述散射中心分布模型进行加权，得到所述目标车辆在行驶过程中，所述目标车辆的所有散射中心中随时间变化最强的散射中心的目标车辆散射中心序列。

优选地，所述目标车辆的数字化模型为用于电磁散射特性计算的目标车辆面元网格模型。

优选地，所述步骤S2包括：采用弹跳射线法和等效棱边流法对所述目标车辆的二维雷达像进行仿真。

优选地，所述步骤S3包括：基于经仿真的所述目标车辆的二维雷达像，采用CLEAN算法对目标车辆散射中心进行提取。

优选地，所述步骤S3还包含：采用基尔霍夫方法或微扰法对路面背景的电磁散射特性进行分析，并采用所述CLEAN算法提取路面背景的强散射点信息。

优选地，所述步骤S4包括：设提取到的所述目标车辆散射中心P在所述探测雷达的成像平面内的坐标为(r_s,r_c)，将其转换至所述目标车辆本体坐标系下，其坐标可以表示为：

式中，θ和分别为中心方位角下所述探测雷达视线相对所述目标车辆本体坐标系的俯仰角和方位角。