李瑞伟, 李立刚, 金久才, 刘德庆, 李方旭, 戴永寿

基于欧氏距离的无人艇载毫米波雷达点迹凝聚方法

李瑞伟1, 李立刚2*, 金久才3, 刘德庆3, 李方旭2, 戴永寿2

(1. 中国石油大学(华东) 控制科学与工程学院, 山东 青岛, 266580; 2. 中国石油大学(华东) 海洋与空间信息学院, 山东 青岛, 266580; 3. 自然资源部第一海洋研究所, 山东 青岛, 266061)

毫米波雷达在工作中会存在虚警和目标点迹分裂等问题。当前多数研究均通过处理雷达回波, 根据波形特征降低虚警, 但结果中仍存在无效点迹; 通过依次比较点迹距离和角度等多维信息判断其是否属于同一目标, 方法过程较为繁琐, 且表示目标状态常用的质心法不够准确。因此文中提出一种基于欧氏距离的点迹凝聚方法, 通过对雷达点迹数据进行处理解决了虚警和目标点迹分裂问题。首先, 结合雷达回波强度和有效检测范围等先验知识, 采用阈值滤波法去除无效点迹。然后, 依据“属于同一个目标的点迹速度相同、距离相近”这一规律, 通过欧氏距离度量点迹间的信息相似度, 实现目标点迹聚类。最后, 计算障碍目标的位置和截面宽度等信息, 以矩形危险区域表示障碍目标所属范围, 从而实现无人艇前方障碍目标的准确检测。实船试验验证了文中方法的有效性。

无人艇; 毫米波雷达; 障碍目标检测; 点迹凝聚

0 引言

无人艇是一种新型水面无人平台, 具有体积小、灵活自主等优点, 逐渐在水质检测、侦查取证及海上搜救等应用领域引起广泛关注。……