[发明专利]一种交通雷达安装偏角预警方法

说明书

本发明公开了一种交通雷达安装偏角预警方法。根据发射天线在俯仰方向的方向图建立数学模型M1。根据RCS定义推得，接收目标回波信号强度的归一化曲线形状与模型M1相同。由现场标定方法或经验值方法确定归一化系数，对模型M1进行逆归一化，得到模型M2。将实时、累积采样后计算得到的接收信号强度结果P”的统计分析结果A代入模型M2，得到雷达当前俯仰角信息。若雷达俯仰角变化量超过阈值，则输出报警信息。本发明仅通过软件计算，由数学模型和现场采样的目标回波信号强度结果，计算获得雷达当前俯仰角，不会增加硬件成本。

技术领域

本发明属于交通雷达技术领域，尤其涉及道路交通环境下路侧雷达安装角度标定领域，特别是一种交通雷达安装偏角预警方法。

背景技术

随着智慧交通、车路协同产业的发展，城市交通对安装在路侧的交通目标检测器的需求越发明显。路侧感知设备，尤其是安装在信号灯或电警杆件上的毫米波雷达设备，数量越来越多。此类设备在安装时，一般需要调整水平角和俯仰角以达到最优的检测效果。但随着时间的推移，在风力、自重、杆件晃动、器件老化、热胀冷缩等多重因素的共同影响下，雷达安装角度，尤其是俯仰角容易出现偏移，严重影响雷达检测效果。若雷达独立使用，将影响其实际检测距离；若雷达与视频相机组成分体式雷视一体机使用，则导致相机与雷达的相对位置发生变化，进而严重影响两种检测设备的目标融合效果。目前一般的解决方案是为设备加装陀螺仪、加速度计等感知组件，但会造成产品成本显著增加。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种交通雷达安装偏角预警方法，在不增加硬件成本的情况下，仅通过软件计算，由数学模型和现场采样的目标回波信号强度结果，计算获得雷达当前俯仰角。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种交通雷达安装偏角预警方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，根据发射天线的俯仰角方向图，进行数学建模，建立发射天线俯仰角方向图的归一化数学模型M1：θ＝f(P)，其中θ为雷达俯仰角，P为天线辐射功率；

步骤2，选定某一位置作为标定检测点，使雷达法线指向该标定检测点，采样该点处目标的接收信号强度P’，并进行统计分析，获得统计分析结果C；

步骤3，将所述统计分析结果C作为归一化系数，对模型M1进行逆归一化，得到模型M2；

步骤4，实时累积采样所述标定检测点处目标的接收信号强度P”，进行统计分析，获得P”的统计分析结果A；

步骤5，将P”的统计分析结果A代入模型M2，获取雷达的当前俯仰角信息，若检测到雷达俯仰角变化量超出设定阈值，则发出预警信息。

进一步地，步骤2中所述统计分析结果C通过现场标定方法确定，具体为：将雷达法线方向对准标定检测点上的检测目标，记录全部或部分检测目标的接收信号强度P’，之后选择全部或部分检测目标，进行统计分析，获得P’的统计分析结果C。

进一步地，步骤2中所述统计分析结果C通过经验值方法获得，具体为：对历史获得的雷达检测数据或标定数据进行统计分析，获得雷达法线方向对准标定检测点上的检测目标时，接收信号强度P’的统计分析结果C。

进一步地，步骤2中进行统计分析，包括但不限于对采样数据进行均值或众数计算方法。

进一步地，步骤1中归一化数学模型M1可由多个函数式表达，标定时可采样多个俯仰角数据进行标定。

进一步地，步骤5中所述雷达俯仰角变化量为雷达当前俯仰角与交通雷达刚安装完成后的俯仰角的差值。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：在不增加硬件成本的情况下，仅通过软件计算，由数学模型和现场采样的目标回波信号强度结果，计算获得雷达当前俯仰角。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明