CN110275178A - 一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法 - Google Patents

一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法 Download PDF

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Abstract

一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法属于监控领域；现有技术要求红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备同站位置安装才能保证精确联动引导；包括对红外周扫雷达进行方位、俯仰映射数据矩阵地图标定，生成数据矩阵；雷达报警输出方位和俯仰数据；根据方位、俯仰数据和雷达数据矩阵，计算出目标距离值；计算目标的坐标数据；对伺服转台光学监控设备进行方位、俯仰映射数据矩阵地图标定，生成数据矩阵；根据目标相对于监控设备的方位和距离数据，计算目标相对于监控俯仰数据；通过目标相对于监控设备方位、俯仰数据，控制监控精确指向目标，能够实现红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导。

Description

一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确 联动引导方法
技术领域
本发明属于监控领域，尤其涉及一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法。
背景技术
在红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备联合广域监控的行业领域，针对不同的地形条件、不同的监控需求、不同的成本限制等等应用要求下，红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备有时会分置安装在不同的地点，有时还会有一部红外周扫雷达联动引导多个伺服转台光学监控设备的系统设计。目前行业内同类系统，大部分要求红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备同站位置安装才能保证精确联动引导。
发明内容
本发明克服了上述现有技术的不足，提供一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法，能够实现红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装时的精确联动引导，适应市场应用的多变要求。
本发明的技术方案：
一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法，包括以下步骤：
步骤a、对红外周扫雷达进行方位、俯仰映射数据矩阵地图标定，生成红外周扫雷达俯仰、方位映射标定的数据矩阵；
步骤b、红外周扫雷达报警输出方位和俯仰数据；
步骤c、根据所述方位和俯仰数据，通过红外周扫雷达俯仰、方位映射标定数据矩阵，计算出目标距离值；
步骤d、根据目标距离的方位数据、雷达坐标数据，计算目标的坐标数据；
步骤e、对伺服转台光学监控设备进行方位、俯仰映射数据矩阵地图标定，生成伺服转台光学监控设备俯仰、方位映射标定的数据矩阵；
步骤f、根据目标相对于伺服转台光学监控设备的方位和距离数据，通过伺服转台光学监控设备的俯仰、方位映射标定数据矩阵，计算目标相对于伺服转台光学监控设备的俯仰数据；
步骤g、通过目标相对于伺服转台光学监控设备的方位、俯仰数据，控制伺服转台光学监控设备精确指向目标。
进一步地，所述对红外周扫雷达进行方位标定的方法，包括在地理信息系统上以红外周扫雷达安装位置为中心，正北标记为方位0°，人员A利用手持GPS定位系统到红外周扫雷达安装位置定点，记录安装位置O，人员A移动到正北1km处站立，标定人员B在雷达成像画面上找到手持GPS人员A，并将该位置标定为0°。
进一步地，所述对红外周扫雷达进行俯仰标定的方法，包括在地图上以红外周扫雷达安装位置为中心，0°为起始，每隔45°为一条标定线，在标定线上每隔1km设定一个标定点，人员A到达指定的标定点位置，在雷达成像画面上找到人员A的位置，并记录此位置的俯仰值，标定在该标定点上，以此类推，标定完所有标定点，则红外周扫雷达的视角方位值、俯仰值、目标与雷达安装位置之间距离呈现对应关系。
进一步地，所述计算出目标距离值的方法，包括红外周扫雷达报警后得出目标点m的俯仰值与方位值，根据方位俯仰与距离的对照关系，算出目标点m在地理信息系统上的位置。
进一步地，对伺服转台光学监控设备进行方位标定的方法，包括在地理信息系统上以伺服转台光学监控设备安装位置为中心，正北标记为方位0°，人员A利用手持GPS定位系统到伺服转台光学监控设备安装位置定点，记录安装位置O1，人员A移动到正北1km处站立，标定人员B在伺服转台光学监控设备成像画面上找到手持GPS人员A，并将该位置标定为0°。
进一步地，所述对伺服转台光学监控设备进行俯仰标定的方法，包括在地图上以伺服转台光学监控设备安装位置为中心，0°为起始，每隔45°为一条标定线，在标定线上每隔1km设定一个标定点，人员A到达指定的标定点位置，在伺服转台光学监控设备画面上找到人员A的位置，使A处于画面的最中央位置，并记录此位置的伺服转台光学监控设备俯仰值，标定在该标定点上，以此类推，标定完所有标定点，则伺服转台光学监控设备的视角方位值、俯仰值、目标与伺服转台光学监控设备安装位置之间距离呈现对应关系。
进一步地，所述控制伺服转台光学监控设备精确指向目标的方法，包括根据地图点位m对照伺服转台光学监控设备的位置O1，计算针对O1点，m的方位值与距离值，根据伺服转台光学监控设备的方位值、俯仰值、目标与安装位置间的距离对照关系，计算俯仰值，根据俯仰值与方位值，联动驱动电机使镜头转到目标点位置，完成引导。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
本发明提供了一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法，能够实现红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导，根据红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备的用途、性能、使用方法的不同，能充分利用红外周扫雷达的探测功能，以及伺服转台光学监控设备的大范围监控面积，避免重复安装的资源浪费，和空间利用压制。同时避免了一台红外周扫雷达进行探测，多台伺服转台光学监控设备集中监控的情况。避免了雷达发现目标的位置和伺服转台光学监控设备所监控的目标点不同，而导致监控失败。所以本发明可以最大程度发挥设备应有的功效，节约投资成本，适应市场应用的多变要求。
附图说明
图1是本发明流程图；
图2是本发明雷达和光电分置平面图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
具体实施方式一
一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法，如图1-图2所示，包括以下步骤：
步骤a、对红外周扫雷达进行方位、俯仰映射数据矩阵地图标定，生成红外周扫雷达俯仰、方位映射标定的数据矩阵；
步骤b、红外周扫雷达报警输出方位和俯仰数据给GIS地理信息系统平台，红外周扫雷达发现入侵目标点，目标点的位置与雷达安装位置的连接线与正北方向线的夹角为方位值。目标点的位置与雷达安装位置的连接线与水平面夹角为俯仰值，高于设备安装高度为正，低于设备安装高度为负；
步骤c、根据所述方位和俯仰数据，通过红外周扫雷达俯仰、方位映射标定数据矩阵，计算出目标距离值；
步骤d、根据目标距离的方位数据、雷达坐标数据，计算目标的坐标数据；
步骤e、对伺服转台光学监控设备进行方位、俯仰映射数据矩阵地图标定，生成伺服转台光学监控设备俯仰、方位映射标定的数据矩阵；
步骤f、根据目标相对于伺服转台光学监控设备的方位和距离数据，通过伺服转台光学监控设备的俯仰、方位映射标定数据矩阵，计算目标相对于伺服转台光学监控设备的俯仰数据；
步骤g、通过目标相对于伺服转台光学监控设备的方位、俯仰数据，控制伺服转台光学监控设备精确指向目标。
具体地，所述对红外周扫雷达进行方位标定的方法，包括在GIS地理信息系统平台上以红外周扫雷达安装位置为中心，正北标记为方位0°，红外周扫雷达型号为ARD-IMR-C；人员A利用手持GPS定位系统到红外周扫雷达安装位置定点，记录安装位置O，人员A移动到正北1km处站立，标定人员B在雷达成像画面上找到手持GPS人员A，并将该位置标定为0°，GPS定位系统型号为集思宝A8。
具体地，所述对红外周扫雷达进行俯仰标定的方法，包括在地图上以红外周扫雷达安装位置为中心，0°为起始，每隔45°为一条标定线，在标定线上每隔1km设定一个标定点，人员A到达指定的标定点位置，在雷达成像画面上找到人员A的位置，并记录此位置的俯仰值，标定在该标定点上，即GIS地理信息系统平台上矢量数据标定库记录俯仰值，以此类推，标定完所有标定点，则红外周扫雷达的视角方位值、俯仰值、目标与雷达安装位置之间距离呈现对应关系。
具体地，所述计算出目标距离值的方法，包括红外周扫雷达报警后得出目标点m的俯仰值与方位值，根据方位俯仰与距离的对照关系，算出目标点m在地理信息系统上的位置，具体计算方法包括根据目标点的方位值与俯仰值利用数据矩阵计算模块找到目标点所在位置相邻的标定点，再根据标定点实际地貌环境得到俯仰偏差量。利用三角函数，已知角度和已知高度，计算出长度或距离。
具体地，对伺服转台光学监控设备进行方位标定的方法，包括在地理信息系统上以伺服转台光学监控设备安装位置为中心，正北标记为方位0°，人员A利用手持GPS定位系统到伺服转台光学监控设备安装位置定点，记录安装位置O1，人员A移动到正北1km处站立，标定人员B在伺服转台光学监控设备成像画面上找到手持GPS人员A，并将该位置标定为0°。
具体地，所述对伺服转台光学监控设备进行俯仰标定的方法，包括在地图上以伺服转台光学监控设备安装位置为中心，0°为起始，每隔45°为一条标定线，在标定线上每隔1km设定一个标定点，人员A到达指定的标定点位置，在伺服转台光学监控设备画面上找到人员A的位置，使A处于画面的最中央位置，并记录此位置的伺服转台光学监控设备俯仰值，标定在该标定点上，以此类推，标定完所有标定点，则伺服转台光学监控设备的视角方位值、俯仰值、目标与伺服转台光学监控设备安装位置之间距离呈现对应关系。重复此步骤完成其他需要联动的伺服转台光学监控设备。
具体地，所述控制伺服转台光学监控设备精确指向目标的方法，包括根据地图点位m对照伺服转台光学监控设备的位置O1，计算针对O1点，m的方位值与距离值，根据伺服转台光学监控设备的方位值、俯仰值、目标与安装位置间的距离对照关系，计算俯仰值，根据俯仰值与方位值，联动驱动电机使镜头转到目标点位置，完成引导。
具体地，计算俯仰值包括m与O1的连接线与正北方向夹角为方位值，根据三角函数，已知长度或距离及高度，计算出角度即俯仰值，再根据目标点m相邻的标定点得出俯仰角度差值，得出准确俯仰值。

Claims (7)

1.一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、对红外周扫雷达进行方位、俯仰映射数据矩阵地图标定，生成红外周扫雷达俯仰、方位映射标定的数据矩阵；
步骤b、红外周扫雷达报警输出方位和俯仰数据；
步骤c、根据所述方位和俯仰数据，通过红外周扫雷达俯仰、方位映射标定数据矩阵，计算出目标距离值；
步骤d、根据目标距离的方位数据、雷达坐标数据，计算目标的坐标数据；
步骤e、对伺服转台光学监控设备进行方位、俯仰映射数据矩阵地图标定，生成伺服转台光学监控设备俯仰、方位映射标定的数据矩阵；
步骤f、根据目标相对于伺服转台光学监控设备的方位和距离数据，通过伺服转台光学监控设备的俯仰、方位映射标定数据矩阵，计算目标相对于伺服转台光学监控设备的俯仰数据；
步骤g、通过目标相对于伺服转台光学监控设备的方位、俯仰数据，控制伺服转台光学监控设备指向目标。
2.根据权利要求1所述一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法，其特征在于，所述对红外周扫雷达进行方位标定的方法，包括在地理信息系统上以红外周扫雷达安装位置为中心，正北标记为方位0°，人员A利用手持GPS定位系统到红外周扫雷达安装位置定点，记录安装位置O，人员A移动到正北1km处站立，标定人员B在雷达成像画面上找到手持GPS人员A，并将该位置标定为0°。
3.根据权利要求1所述一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法，其特征在于，所述对红外周扫雷达进行俯仰标定的方法，包括在地图上以红外周扫雷达安装位置为中心，0°为起始，每隔45°为一条标定线，在标定线上每隔1km设定一个标定点，人员A到达指定的标定点位置，在雷达成像画面上找到人员A的位置，并记录此位置的俯仰值，标定在该标定点上，以此类推，标定完所有标定点，则红外周扫雷达的视角方位值、俯仰值、目标与雷达安装位置之间距离呈现对应关系。
4.根据权利要求1所述一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法，其特征在于，所述计算出目标距离值的方法，包括红外周扫雷达报警后得出目标点m的俯仰值与方位值，根据方位俯仰与距离的对照关系，算出目标点m在地理信息系统上的位置。
5.根据权利要求1所述一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法，其特征在于，对伺服转台光学监控设备进行方位标定的方法，包括在地理信息系统上以伺服转台光学监控设备安装位置为中心，正北标记为方位0°，人员A利用手持GPS定位系统到伺服转台光学监控设备安装位置定点，记录安装位置O1，人员A移动到正北1km处站立，标定人员B在伺服转台光学监控设备成像画面上找到手持GPS人员A，并将该位置标定为0°。
6.根据权利要求1所述一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法，其特征在于，所述对伺服转台光学监控设备进行俯仰标定的方法，包括在地图上以伺服转台光学监控设备安装位置为中心，0°为起始，每隔45°为一条标定线，在标定线上每隔1km设定一个标定点，人员A到达指定的标定点位置，在伺服转台光学监控设备画面上找到人员A的位置，使A处于画面的最中央位置，并记录此位置的伺服转台光学监控设备俯仰值，标定在该标定点上，以此类推，标定完所有标定点，则伺服转台光学监控设备的视角方位值、俯仰值、目标与伺服转台光学监控设备安装位置之间距离呈现对应关系。
7.根据权利要求1所述一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法，其特征在于，所述控制伺服转台光学监控设备精确指向目标的方法，包括根据地图点位m对照伺服转台光学监控设备的位置O1，计算针对O1点，m的方位值与距离值，根据伺服转台光学监控设备的方位值、俯仰值、目标与安装位置间的距离对照关系，计算俯仰值，根据俯仰值与方位值，联动驱动电机使镜头转到目标点位置，完成引导。
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