[发明专利]基于多功能雷达的光电高精度智能船舶监测跟踪方法

权利要求书

1.一种基于多功能雷达的光电高精度智能船舶监测跟踪方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、校准正北方向：对均位于岸基上的雷达和光电进行正北方向的校准；

步骤2、获取最佳参考目标高度，具体包括如下步骤：

步骤2A、设置参考目标：在待监测水域设置或选取若干个依次排列的参考目标；每个参考目标均对应一种设定的水面高度；

步骤2B、雷达扫描：采用正北方向校准后的雷达对步骤2A设置的参考目标进行扫描，得到雷达回波图像；

步骤2C、雷达增强及过滤：对雷达回波图像进行增强，将位于水面下的雷达回波图像进行过滤，从而得到水面上的雷达回波图像；

步骤2D、获取参考目标高度：从水面上的雷达回波图像中筛选出最小可视雷达回波图像，作为最佳参考目标；将最佳参考目标所对应的高度，称为最佳参考目标高度；

步骤3、获取光电距离水面的垂直高度：根据光电的高度，以及步骤2获取的最佳参考目标高度，计算得到光电距离水面的垂直高度；

步骤4、获取被监控船舶的静态信息和动态信息：静态信息包括船舶高度和船舶宽度，能通过AIS获取；动态信息包括被监控船舶的经纬度、航速和航向，能通过雷达实时获取；

步骤5、获取被监控船舶在考虑时间预推后的当前水平角度和垂直角度，具体包括如下步骤：

步骤5A、计算预推时间：根据光电设备响应时间和光电在转动不同角度时的定位时间，计算得到被监控船舶的预推时间；

步骤5B、预测预推经纬度：根据步骤4获取的动态信息、以及步骤5A计算的预推时间，预测被监控船舶在预推时间后的经纬度信息；

步骤5C、获取被监控船舶当前水平角度和垂直角度：根据光电的经纬度、光电距离水面的垂直高度、以及步骤5C的预推经纬度，计算得到被监控船舶相对于光电的水平角度和俯仰角度；

步骤6、获取被监控船舶在考虑轴漂后的真实水平角度和垂直角度，具体包括如下步骤：

步骤6A、计算光电到被监控船舶的实际距离：根据步骤3，得到当前时刻光电距离水面的实时垂直高度，计算得到光电到被监控船舶的实际距离；

步骤6B、计算被监控船舶当前视场角：利用被监控船舶的船舶高度、船舶宽度以及光电到被监控船舶的实际距离，计算得到；

步骤6C、角度修正：光电在视场角切换时，根据步骤6B计算得到的被监控船舶当前视场角以及步骤5获取的在考虑时间预推后的当前水平角度和垂直角度，利用长焦一致性算法对视场角带来的轴漂误差进行水平角度和垂直角度补偿，计算被监控船舶在考虑轴漂后的的真实水平角度和垂直角度；

步骤7、光电跟踪：根据步骤5获取的被监控船舶当前水平角度和垂直角度、以及步骤获取的被监控船舶当前视场角，调节与控制光电的水平角度、俯仰角度和视场角，实现光电对被监控船舶的跟踪；

步骤8、重复步骤3至步骤7，实现光电的稳定实时跟踪。

2.根据权利要求1所述的基于多功能雷达的光电高精度智能船舶监测跟踪方法，其特征在于：步骤2A中设置的若干个参考目标为等间距从低至高依次排列的n个反射体；其中，n≥8，每个反射体底部位置固定；相邻两个反射体之间的高度差根据待监控水域的地理位置、以及涨潮落潮下的平均幅值进行设计。

3.根据权利要求1所述的基于多功能雷达的光电高精度智能船舶监测跟踪方法，其特征在于：步骤2A中设置的若干个参考目标为等间距从低至高依次排列的n个漂浮体；其中，n≥8，每个漂浮体均为浮筒或者浮标；相邻两个漂浮体之间的高度差根据待监控水域的地理位置、以及涨潮落潮下的平均幅值进行设计。

4.根据权利要求1所述的基于多功能雷达的光电高精度智能船舶监测跟踪方法，其特征在于：步骤2A中设置的若干个参考目标为待监控水域的实时浪流。