[发明专利]一种基于毫米波雷达的轨道障碍物识别方法

说明书

本发明公开了一种基于毫米波雷达的轨道障碍物识别方法，包括以下步骤：S1：进入无GPS信号场景之前，记录雷达笛卡尔坐标；进入无GPS信号的场景后，通过惯导系统计算并记录雷达的笛卡尔坐标；将轨道线分割成多个轨道分段；按间隔记录轨道分段x、y坐标，并与相应的笛卡尔坐标关联；计算每个轨道段起始位置到结束位置水平方向偏转角度θ；S2：雷达再次进入轨道，根据GPS和惯导获得当前位置，结合识别的轨道信息与存储的轨道信息来拼接出轨道信息，判断障碍物是否在轨道线之内。本发明解决了毫米波雷达受限于自身对轨道的探测能力与角度分辨率等而难以实现远距离轨道识别的问题。

技术领域

本发明属于毫米波雷达技术领域，尤其涉及一种基于毫米波雷达的轨道障碍物识别方法。

背景技术

毫米波雷达在轨道中的应用主要在于探测轨道前方是否存在障碍物，这需要对轨道进行识别，以确定障碍物是否位于轨道内，减少误报。由于轨道表面较为光滑，电磁波反射回的能量较低，且距离越远，对雷达角度分辨率的要求越高，综合各项因素，传统识别方法对轨道的识别距离通常较近，难以满足远距离识别的要求。而其他传感器，如摄像头，受天气、光照等条件的影响较大；激光雷达则成本过高，且雨雾天气下的探测性能同样难以满足需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种基于毫米波雷达的轨道障碍物识别方法，步骤如下：

S1：毫米波雷达进入无GPS信号的场景之前，设置毫米波雷达的GPS经纬度信息G₁(lo, la)为轨道的起始位置，笛卡尔坐标为 P(0, 0)，通过GPS计算得到毫米波雷达其它时刻的笛卡尔坐标P(x, y)；

毫米波雷达进入无GPS信号的场景后，通过惯导系统计算并记录毫米波雷达的笛卡尔坐标P_n(x, y)；

利用毫米波雷达采集的轨道点云坐标，将整个轨道线路分割成多个轨道分段，每个轨道分段在垂直方向上的距离为S米；

按一定间隔记录毫米波雷达测量的相对于每个轨道分段起始点的x、y坐标，并将这些坐标与相应的笛卡尔坐标P_n (x, y)关联；

计算并记录每个轨道分段起始位置到结束位置在水平方向上偏转的角度θ；

轨道信息全部记录完毕后，进入步骤S2；

S2：毫米波雷达再次进入同一轨道线，进入无GPS信号的场景后毫米波雷达根据惯导系统获得当前的位置，结合当前识别的轨道分段信息与存储的多个轨道分段信息来拼接出远超S米的轨道信息，判断检测到的障碍物是否在轨道线之内。

进一步地，步骤S2包括以下步骤：

S21：毫米波雷达通过惯导系统获得自身的笛卡尔坐标P_a(x_a, y_a)，并获取已记录的、与当前位置距离最近的轨道分段起始位置笛卡尔坐标P_b (x_b, y_b)，然后识别从P_a到P_b这一段的轨道线位置；