CN103983951A - 目标探测信号的显示方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种目标探测信号的显示方法、装置及系统。其中，该方法包括：获取海上的目标探测信号，其中，目标探测信号来自：雷达传感器和光电传感器；将获取到的不同类型的目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识；在终端上使用统一的航迹标识显示目标探测信号。通过本发明，解决了现有技术中雷达监控系统工作效率低、准确度差的问题，可以对多种类型的目标信息进行处理并显示，且监控过程直观、形象，采用雷达传感器和光电传感器同时探测得到的探测信号更加地准确。

Description

目标探测信号的显示方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及舰船、岸基相关的通信领域，具体而言，涉及一种目标探测信号的显示方法、装置及系统。

背景技术

在现有空中交通管制和导航系统中，利用监视飞机的航迹并进行预测，利用无线电导航定位系统完成飞机的导航定位解算，空管人员和飞行员根据这些信息实现对飞行器的安全起飞和着陆。在飞机起飞和近着陆期间，飞机处于机场周围高密度交通区域，机组所需完成的操作程序复杂，特别是在天气多变的条件下，所遇到的问题一般都较为棘手且要求短时间内妥善处理。因此，机组工作负担重、压力大，是整个飞行过程中事故及事故征候高发阶段，空管人员和飞行员稍有疏忽都会造成重大飞行事故发生。

目前，有对地观测的激光雷达三维成像系统，大多是基于及观点扫描三维成像方法，即通过测量激光发射与接收到回波的时间间隔，测得激光探测雷达平台到地球表面点的距离。这是一种将地球表面点有效地映射到三维坐标中的直接方法。但是该技术是扫描型的，同时逐点进行(高频率的)测距。此外，光机扫描技术从系统原理上也存在一系列的问题，扫描镜运动的非线性以及系统机械磨损影响其精度，对有相对地形起伏或地物交复杂的区域有严重的测距误差，并且，在实际应用中，对激光器性能的要求也会非常高。

相似地，雷达也是舰船、岸基等领域不可缺少的探测设备之一，通常，局部水域安全保障一般是通过雷达监控系统来实现的。然而，在相关技术中，雷达探测系统、船舶自动识别系统(Automatic identification System，简称AIS)和视频监控系统分别为各自运行的独立设别，这样，监管人员需要关注的设备较多，容易分散注意力，导致工作效率低，用户体验差、且由于信号来自不同的设备，识别结果受气象条件的影响较大，所以，监控系统的精准度不高。

针对现有技术中雷达监控系统工作效率低、准确度差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中雷达监控系统工作效率低、准确度差的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本发明的主要目的在于提供一种目标探测信号的显示方法、装置及系统，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种目标探测信号的显示方法，该方法包括：获取海上的目标探测信号，其中，目标探测信号来自：雷达传感器和光电传感器；将获取到的不同类型的目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识；在终端上使用统一的航迹标识显示目标探测信号。

进一步地，获取海上的目标探测信号包括：通过雷达传感器对目标进行识别得到目标的第一属性信息；按照第一属性信息引导光电传感器对目标进行探测；采集雷达传感器探测的第一探测子信号和光电传感器的第二探测子信号，其中，目标探测信号包括第一探测子信号和第二探测子信号。

进一步地，按照第一属性信息引导光电传感器对目标进行探测包括：在光电传感器识别到目标之后，获取光电传感器的光电转台的第二属性信息；光电传感器按照第一属性信息和第二属性信息计算目标的方位和速度生成第二探测子信号。

进一步地，将获取到的不同类型的目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识包括：提取第一探测子信号的第一坐标信息和第二探测子信号的第二坐标信息；按照第一对应关系将第一坐标信息中的第一坐标转换为第一经纬坐标，并按照第二对应关系将第二坐标信息中的第二坐标转换为第二经纬坐标，其中，第一对应关系为第一坐标与地理坐标系的对应关系，第二对应关系为第二坐标与地理坐标系的对应关系；按照第一经纬坐标和第二经纬坐标将第一探测子信号与第二探测子信号进行信息融合得到融合信号；使用融合信号确定目标的航迹，并将目标转换为统一的航迹标识。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种目标探测信号的显示装置，该装置包括：第一获取模块，用于获取海上的目标探测信号，其中，目标探测信号来自：雷达传感器和光电传感器；转换模块，用于将获取到的不同类型的目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识；显示模块，用于在终端上使用统一的航迹标识显示目标探测信号。

进一步地，第一获取模块包括：识别模块，用于通过雷达传感器对目标进行识别得到目标的第一属性信息；引导模块，用于按照第一属性信息引导光电传感器对目标进行探测；采集模块，用于采集雷达传感器探测的第一探测子信号和光电传感器的第二探测子信号，其中，目标探测信号包括第一探测子信号和第二探测子信号。

进一步地，引导模块包括：第二获取模块，用于在光电传感器识别到目标之后，获取光电传感器的光电转台的第二属性信息；计算模块，用于光电传感器按照第一属性信息和第二属性信息计算目标的方位和速度生成第二探测子信号。

进一步地，转换模块包括：提取模块，用于提取第一探测子信号的第一坐标信息和第二探测子信号的第二坐标信息；转换子模块，用于按照第一对应关系将第一坐标信息中的第一坐标转换为第一经纬坐标，并按照第二对应关系将第二坐标信息中的第二坐标转换为第二经纬坐标，其中，第一对应关系为第一坐标与地理坐标系的对应关系，第二对应关系为第二坐标与地理坐标系的对应关系；融合模块，用于按照第一经纬坐标和第二经纬坐标将第一探测子信号与第二探测子信号进行信息融合得到融合信号；确定模块，用于使用融合信号确定目标的航迹，并将目标转换为统一的航迹标识。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种目标探测信号的显示系统，该系统包括：探测器，用于获取海上的目标探测信号，其中，探测器包括：雷达传感器和光电传感器；终端，包括处理器和显示器，处理器与探测器连接，用于将获取到的不同类型的目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识；显示器用于使用的航迹标识显示目标探测信号。

通过本发明，采用雷达传感器和光电传感器获取目标探测信号，并将获取到的不同类型的目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识，然后将统一的航迹标识显示在终端上，解决了现有技术中雷达监控系统工作效率低、准确度差的问题，可以对多种类型的目标信息进行处理并显示，且监控过程直观、形象，采用雷达传感器和光电传感器同时探测得到的探测信号更加地准确。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的目标探测信号的显示装置的结构示意图；以及

图2是根据本发明实施例的目标探测信号的显示方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是根据本发明实施例的目标探测信号的显示装置的结构示意图。如图1所示，该装置可以包括：第一获取模块10，用于获取海上的目标探测信号，其中，目标探测信号来自：雷达传感器和光电传感器；转换模块20，用于将获取到的不同类型的目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识；显示模块30，用于在终端上使用统一的航迹标识显示目标探测信号。

通过本发明，采用雷达传感器和光电传感器获取目标探测信号，并将获取到的不同类型的目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识，然后将统一的航迹标识显示在终端上，解决了现有技术中雷达监控系统工作效率低、准确度差的问题，可以对多种类型的目标信息进行处理并显示，且监控过程直观、形象，采用雷达传感器和光电传感器同时探测得到的探测信号更加地准确。

其中，本发明上述实施例可以应用于小目标探测雷达监控系统，将雷达和光电设备为主要传感器，通过自动门限算法处理获取的目标探测信号，实现对小目标(RCS≥0.1m²，物标高度≥1m)的探测、跟踪、识别。

在本发明的上述实施例中，第一获取模块可以包括：识别模块，用于通过雷达传感器对目标进行识别得到目标的第一属性信息；引导模块，用于按照第一属性信息引导光电传感器对目标进行探测；采集模块，用于采集雷达传感器探测的第一探测子信号和光电传感器的第二探测子信号，其中，目标探测信号包括第一探测子信号和第二探测子信号。

根据本发明的上述实施例，引导模块可以包括：第二获取模块，用于在光电传感器识别到目标之后，获取光电传感器的光电转台的第二属性信息；计算模块，用于光电传感器按照第一属性信息和第二属性信息计算目标的方位和速度生成第二探测子信号。

需要进一步说明的是，转换模块可以包括：提取模块，用于提取第一探测子信号的第一坐标信息和第二探测子信号的第二坐标信息；转换子模块，用于按照第一对应关系将第一坐标信息中的第一坐标转换为第一经纬坐标，并按照第二对应关系将第二坐标信息中的第二坐标转换为第二经纬坐标，其中，第一对应关系为第一坐标与地理坐标系的对应关系，第二对应关系为第二坐标与地理坐标系的对应关系；融合模块，用于按照第一经纬坐标和第二经纬坐标将第一探测子信号与第二探测子信号进行信息融合得到融合信号；确定模块，用于使用融合信号确定目标的航迹，并将目标转换为统一的航迹标识。

本发明上述实施例中各个处理模块均可以使用方法实施例中对应的方法实现，并且其不受方法实施例中对应步骤的应用场景的限制，上述的各个步骤均可以通过软件或硬件实现。

图2是根据本发明实施例的目标探测信号的显示方法的流程图，如图2所示该方法包括如下步骤：

步骤S202，获取海上的目标探测信号，其中，目标探测信号来自：雷达传感器和光电传感器。

步骤S204，将获取到的不同类型的目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识。

步骤S206，在终端上使用统一的航迹标识显示目标探测信号。

通过本发明，采用雷达传感器和光电传感器获取目标探测信号，并将获取到的不同类型的目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识，然后将统一的航迹标识显示在终端上，解决了现有技术中雷达监控系统工作效率低、准确度差的问题，可以对多种类型的目标信息进行处理并显示，且监控过程直观、形象，采用雷达传感器和光电传感器同时探测得到的探测信号更加地准确。

其中，本发明上述实施例可以应用于小目标探测雷达监控系统，将雷达和光电设备为主要传感器，通过自动门限算法处理获取的目标探测信号，实现对小目标(RCS≥0.1m²，物标高度≥1m)的探测、跟踪、识别。

在本发明的上述实施例中，获取海上的目标探测信号可以包括：通过雷达传感器对目标进行识别得到目标的第一属性信息；按照第一属性信息引导光电传感器对目标进行探测；采集雷达传感器探测的第一探测子信号和光电传感器的第二探测子信号，其中，目标探测信号包括第一探测子信号和第二探测子信号。

其中，雷达传感器和光电传感器可以自动双向引导：雷达传感器引导光电传感器对目标识别，光电传感器对目标的识别可以对雷达传感器得到的第一探测子信号进行补充。具体地，光电设备发现的目标可以根据其中的光电转台的角度、安装高度、地理位置、目标在画面中的位置和目标跟踪速度计算出目标的方位和速度得到第二探测子信号，将得到第二探测子信号返回给终端(如雷达系统)进行处理和显示。

其中，雷达系统可以包括天线及收发单元、光电装置(包括光电传感器)、终端(包括处理器和显控器)。

在本发明的上述实施例中，按照第一属性信息引导光电传感器对目标进行探测可以包括：在光电传感器识别到目标之后，获取光电传感器的光电转台的第二属性信息；光电传感器按照第一属性信息和第二属性信息计算目标的方位和速度生成第二探测子信号。

具体地，将获取到的不同类型的目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识可以包括：提取第一探测子信号的第一坐标信息和第二探测子信号的第二坐标信息；按照第一对应关系将第一坐标信息中的第一坐标转换为第一经纬坐标，并按照第二对应关系将第二坐标信息中的第二坐标转换为第二经纬坐标，其中，第一对应关系为第一坐标与地理坐标系的对应关系，第二对应关系为第二坐标与地理坐标系的对应关系；按照第一经纬坐标和第二经纬坐标将第一探测子信号与第二探测子信号进行信息融合得到融合信号；使用融合信号确定目标的航迹，并将目标转换为统一的航迹标识。

本发明上述实施例中的雷达传感器是主要的探测器，雷达(即上述实施例中的雷达传感器)的型号可以为HLD-800C。上述的系统可以集成其他船端、岸基雷达。

其中的雷达可以在连续表面上探测无线电信号回波数据。

上述实施例中的光电装置可以包括白光电视、制冷型红外热像、微光(激光)夜视等多种光电探测器集成得到。光电装置可以通过雷达(传感器)引导，实现在雾天、晴天、星光、低照度等多种气象条件下对特定目标的识别。

具体地，通过使用透雾镜头和近红外感应相机针对雾霾气象条件下图像方法保证白天对特定目标的识别；使用中波段制冷红外感应相机，通过数字图像增强技术保证夜晚对特定目标的识别。

采用上述实施例中的终端，可以能够进行雷达数据提取、跟踪、显示；多类型的信息源数据融合；视频图像处理；雷达光电协调工作及融合信息记录回放等工作。其中的，可以通过处理器中的目标信息归集器接收雷达目标数据(即上述实施例中的第一探测子信号)、自动识别系统AIS目标数据、光电传感器数据(即上述实施例中的第二探测子信号)、以及其他传感器的信号(如北斗、CDMA、全球定位系统GPS)进行相关性融合处理，把融合后的目标显示在(显控)终端上。

在本发明的上述实施例中，终端的接口丰富，可以和多种雷达传感器、光电传感器等多种传感器兼容。

采用本发明，通过雷达光电一体化，自动的双向智能化引导、探测和识别，在雾天、晴天、星光、低照度等多种气象条件下都能对特定目标进行识别；并且可以进行多信息融合，形成综合管控系统；可对雷达、光电、AIS、GPS等多类型主动和被动传感器信息进行融合；融合结果能使目标具备统一的航迹标识，并能区分目标的探测与识别来源；系统还可以实时、全景显示雷达视频信号、光电视频图像、海图等多类型信息，在统一平台下便于准确的进行态势分析。

需要进一步说明的是，通过本发明可以对所有探测到的信息和操控日志进行实时记录，这些记录可随时供多个显控终端回放，任何时间的记录回放不影响系统的实时记录。系统常规配置的信息储存时间为12个月，可根据使用需求改变配置，实现更长时间的信息储存。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

根据本发明的另一方面，提供了一种目标探测信号的显示系统，该显示系统可以包括：探测器，用于获取海上的目标探测信号，其中，所述探测器包括：雷达传感器和光电传感器；终端，包括处理器和显示器，所述处理器与所述探测器连接，用于将获取到的不同类型的所述目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识；所述显示器用于使用所述的航迹标识显示所述目标探测信号。

通过本发明，采用雷达传感器和光电传感器获取目标探测信号，并将获取到的不同类型的目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识，然后将统一的航迹标识显示在终端上，解决了现有技术中雷达监控系统工作效率低、准确度差的问题，可以对多种类型的目标信息进行处理并显示，且监控过程直观、形象，采用雷达传感器和光电传感器同时探测得到的探测信号更加地准确。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

通过本发明，采用雷达传感器和光电传感器获取目标探测信号，并将获取到的不同类型的目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识，然后将统一的航迹标识显示在终端上，解决了现有技术中雷达监控系统工作效率低、准确度差的问题，可以对多种类型的目标信息进行处理并显示，且监控过程直观、形象，采用雷达传感器和光电传感器同时探测得到的探测信号更加地准确。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种目标探测信号的显示方法，其特征在于，包括：

获取海上的目标探测信号，其中，所述目标探测信号来自：雷达传感器和光电传感器；

将获取到的不同类型的所述目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识；

在终端上使用所述统一的航迹标识显示所述目标探测信号。

2.根据权利要求1所述的显示方法，其特征在于，获取海上的目标探测信号包括：

通过所述雷达传感器对目标进行识别得到所述目标的第一属性信息；

按照所述第一属性信息引导所述光电传感器对所述目标进行探测；

采集所述雷达传感器探测的第一探测子信号和所述光电传感器的第二探测子信号，其中，所述目标探测信号包括所述第一探测子信号和所述第二探测子信号。

3.根据权利要求2所述的显示方法，其特征在于，按照所述第一属性信息引导所述光电传感器对所述目标进行探测包括：

在所述光电传感器识别到所述目标之后，获取所述光电传感器的光电转台的第二属性信息；

所述光电传感器按照所述第一属性信息和所述第二属性信息计算所述目标的方位和速度生成所述第二探测子信号。

4.根据权利要求2所述的显示方法，其特征在于，将获取到的不同类型的所述目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识包括：

提取所述第一探测子信号的第一坐标信息和所述第二探测子信号的第二坐标信息；

按照第一对应关系将所述第一坐标信息中的第一坐标转换为第一经纬坐标，并按照第二对应关系将所述第二坐标信息中的第二坐标转换为第二经纬坐标，其中，所述第一对应关系为所述第一坐标与地理坐标系的对应关系，所述第二对应关系为所述第二坐标与所述地理坐标系的对应关系；

按照所述第一经纬坐标和所述第二经纬坐标将所述第一探测子信号与所述第二探测子信号进行信息融合得到融合信号；

使用所述融合信号确定目标的航迹，并将所述目标转换为统一的航迹标识。

5.一种目标探测信号的显示装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取海上的目标探测信号，其中，所述目标探测信号来自：雷达传感器和光电传感器；

转换模块，用于将获取到的不同类型的所述目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识；

显示模块，用于在终端上使用所述统一的航迹标识显示所述目标探测信号。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：

识别模块，用于通过所述雷达传感器对目标进行识别得到所述目标的第一属性信息；

引导模块，用于按照所述第一属性信息引导所述光电传感器对所述目标进行探测；

采集模块，用于采集所述雷达传感器探测的第一探测子信号和所述光电传感器的第二探测子信号，其中，所述目标探测信号包括所述第一探测子信号和所述第二探测子信号。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述引导模块包括：

第二获取模块，用于在所述光电传感器识别到所述目标之后，获取所述光电传感器的光电转台的第二属性信息；

计算模块，用于所述光电传感器按照所述第一属性信息和所述第二属性信息计算所述目标的方位和速度生成所述第二探测子信号。

8.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述转换模块包括：

提取模块，用于提取所述第一探测子信号的第一坐标信息和所述第二探测子信号的第二坐标信息；

转换子模块，用于按照第一对应关系将所述第一坐标信息中的第一坐标转换为第一经纬坐标，并按照第二对应关系将所述第二坐标信息中的第二坐标转换为第二经纬坐标，其中，所述第一对应关系为所述第一坐标与地理坐标系的对应关系，所述第二对应关系为所述第二坐标与所述地理坐标系的对应关系；

融合模块，用于按照所述第一经纬坐标和所述第二经纬坐标将所述第一探测子信号与所述第二探测子信号进行信息融合得到融合信号；

确定模块，用于使用所述融合信号确定目标的航迹，并将所述目标转换为统一的航迹标识。

9.一种目标探测信号的显示系统，其特征在于，包括：

探测器，用于获取海上的目标探测信号，其中，所述探测器包括：雷达传感器和光电传感器；

终端，包括处理器和显示器，所述处理器与所述探测器连接，用于将获取到的不同类型的所述目标探测信号按照预定规则转换为统一的航迹标识；

所述显示器用于使用所述的航迹标识显示所述目标探测信号。