[发明专利]双侧雷达设备校准定位系统及立体探测融合方法

权利要求书

1.一种双侧雷达设备校准定位系统，其特征在于，包括双侧雷达设备、设置于双侧雷达设备上的角度旋转装置，以及设置于双侧雷达设备之间的间距调整装置，其中：

双侧雷达设备，包括雷达Ⅰ(1)、雷达Ⅱ(2)和固定座(4)，雷达Ⅰ(1)和雷达Ⅱ(2)呈平行对称筒状设置，固定座(4)呈上宽下窄的扇状，雷达Ⅰ(1)和雷达Ⅱ(2)分别安装于扇状的固定座(4)的上部；所述雷达Ⅰ(1)和雷达Ⅱ(2)之间的定位覆盖范围由以下两者决定：定位接收旋臂(21)上高精度雷达天线的角度、间距调整轴(3)上雷达Ⅰ(1)和雷达Ⅱ(2)之间的相对位置；

角度旋转装置，包括端面板(23)和旋转轴(22)，端面板(23)安装于雷达Ⅰ(1)和雷达Ⅱ(2)的端面处，旋转轴(22)设置于端面板(23)的中心处，旋转轴(22)上套接有定位接收旋臂(21)，定位接收旋臂(21)包括摆臂以及活动设置于摆臂上的高精度天线；定位接收旋臂(21)以旋转轴(22)为中心、以60°为间隔角度进行旋转，高精度天线以摆臂为中心进行球面自由旋转；高精度天线用于调整获取最佳定位信息；

间距调整装置，包括间距调整轴(3)、校准电机Ⅰ(5)和校准电机Ⅱ(6)，间距调整轴(3)贯穿于扇状的固定座(4)的中部，校准电机Ⅰ(5)和校准电机Ⅱ(6)分别安装于扇状的固定座(4)的下部；校准电机Ⅰ(5)和校准电机Ⅱ(6)分别通过传动机构与双侧雷达设备相连，双侧雷达设备在传动机构带动下沿间距调整轴(3)左右移动；间距调整轴(3)用于调节雷达Ⅰ(1)和雷达Ⅱ(2)之间的相对位置；

双侧雷达设备内部还包括双侧定位模块、立体校准模块和融合控制模块，其中：

双侧定位模块，分别与旋转轴(22)、校准电机Ⅰ(5)和校准电机Ⅱ(6)相连，用于改变两侧高精度天线的相对位置，并沿间距调整轴(3)做至少两次水平坐标调整、沿端面板(23)所在平面至少三次垂直坐标调整，至少获取十二组初始定位信号；

立体校准模块，待获取十二组初始定位信号后，与定位接收旋臂(21)相连，并控制双侧定位模块依次调整到十二组中的异常坐标处，在异常坐标处控制摆臂上的高精度天线球面自由旋转，获取异常定位信号；

融合控制模块，将所有的异常定位信号提取特征点，并特征点代入同一个三维融合模型。

2.如权利要求1所述的双侧雷达设备校准定位系统，其特征在于，所述端面板(23)上设置有三条反射楞，反射楞以旋转轴(22)为中心向端面板(23)的四周延伸，相邻反射楞间隔60°设置；反射楞与暂停在其位置上的定位接收旋臂(21)相互配合，反射楞上安装有收集定位信号的若干凹槽。

3.一种双侧雷达设备校准定位系统的立体探测融合方法，采用如权利要求1-2任意一项所述的双侧雷达设备校准定位系统，其特征在于，包括如下步骤：

S1：利用双侧定位模块校准电机Ⅰ(5)和校准电机Ⅱ(6)控制水平坐标调整、利用旋转轴(22)控制垂直坐标调整，在每次水平坐标调整过程中，控制雷达Ⅰ(1)和雷达Ⅱ(2)的相对位置由近变远，控制定位接收旋臂(21)每隔60°旋转变动一次；

S2：待初始定位信号探测完毕，立体校准模块将出现的异常坐标进行再次探测，摆臂在异常坐标处进行球面自由旋转；

S3：待异常定位信号探测完毕，融合控制模块将异常定位信号的特征点进行提取，并将两侧雷达所有的特征点均代入同一个三维融合模型中，三维融合模型将测量结果生成空间立体三维离散面；

S4：待融合控制模块得出测量结果完毕，将双侧定位模块和立体校准模块均复位至初始状态，等待下次探测。

4.如权利要求3所述的双侧雷达设备校准定位系统的立体探测融合方法，其特征在于，所述S3中，特征点进行提取采用自适应Lasso流形规整的特征提取算法，计算异常定位信号的信息熵、条件熵、互信息归一化数据，然后根据欧氏距离为度量计算特征表达差异度，根据ReliefF算法计算同异类差异度，得到的特征表达差异度、同异类差异度分别作为特征提取权重，得到最终筛选出的特征点。

5.如权利要求3所述的双侧雷达设备校准定位系统的立体探测融合方法，其特征在于，所述S3中，三维融合模型以雷达Ⅰ(1)为基准定位坐标系，将雷达Ⅱ(2)的特征点统一到基准定位坐标系中；三维融合模型以网格化对空间立体三维离散面进行处理，得到网格化的三维地图。