CN110501680A - 基于雷达系统的目标监控系统以及目标监控方法 - Google Patents

基于雷达系统的目标监控系统以及目标监控方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种基于雷达系统的目标监控系统，包括：雷达系统，雷达系统获取至少一个目标的回波信号，并对至少一个目标的回波信号进行预处理；以及处理系统，处理系统对预处理后的回波信号进行目标特征提取，基于提取的至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级。本公开还提供了一种目标监控方法。

Description

基于雷达系统的目标监控系统以及目标监控方法
技术领域
本公开涉及一种基于雷达系统的目标监控系统以及目标监控方法。
背景技术
尤其是面对低空目标监测及自动识别的复杂性，目前对低空空域监视及管控的设备主要采用的技术手段有：视频监控设备、雷达、无线电监测设备、低空补盲雷达及电磁压制等通用设备。
现有技术不能自动分辨目标类型及准确报告警情，不仅大大增加工作人员的工作量及劳动强度，还会造成作战指挥的反应慢等弊端；靠单一设备来监测目标的飞行轨迹、速度、回波大小等基本参数很难实现对活动目标类型的识别，存在自动化程度较低、情报分析靠经验，不便于管理部门的及时指挥及实施保卫工作等问题。
随着国际形势的紧张及各国军事力量的发展，针对跨界低空侦查、慢速情报搜集飞行物及无人机蜂群等目标的入侵监视、识别及有效管控，已成为当前很多重要场所安全及防卫较棘手问题。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种基于雷达系统的目标监控系统以及目标监控方法。
根据本公开的一个方面，一种基于雷达系统的目标监控系统，包括：
雷达系统，雷达系统获取至少一个目标的回波信号，并对至少一个目标的回波信号进行预处理；以及
处理系统，处理系统对预处理后的回波信号进行目标特征提取，基于提取的至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级。
根据本公开的至少一个实施方式，雷达系统包括第一门限强度检测模块，预处理包括使用第一门限强度检测模块对回波信号进行第一门限强度检测，雷达系统将通过第一门限强度检测的回波信号发送给处理系统以进行目标特征提取。
根据本公开的至少一个实施方式，处理系统包括第二门限强度检测模块，在对回波信号进行目标特征提取之前，第二门限强度检测模块对预处理后的回波信号进行第二门限强度检测，处理系统对通过第二门限强度检测的回波信号进行目标特征提取。
根据本公开的至少一个实施方式，目标特征包括目标的回波强度信息，以及目标的位置信息和目标的速度信息；处理系统包括目标参数获取子系统和目标回波强度获取子系统；目标参数获取子系统获取目标的位置信息和目标的速度信息，目标回波强度获取子系统获取目标的回波强度信息。
根据本公开的至少一个实施方式，处理系统还包括目标威胁检测子系统，目标威胁检测子系统接收来自目标参数获取子系统的目标的位置信息和目标的速度信息，以及接收来自目标回波强度获取子系统的目标的回波强度信息；基于目标的位置信息、目标的速度信息和目标的回波强度信息，目标检测威胁子系统确定出至少一个目标的威胁等级。
根据本公开的至少一个实施方式，基于目标的位置信息、目标的速度信息和目标的回波强度信息，目标检测威胁子系统确定出至少一个目标的威胁等级，包括：基于至少一个目标的位置信息、速度信息和回波强度信息，生成至少一个目标的综合指标值，基于至少一个目标的综合指标值，确定出至少一个目标的威胁等级。
根据本公开的至少一个实施方式，目标监控系统还包括光电识别系统，光电识别系统接收至少一个目标中的威胁等级最高的目标的位置信息，基于威胁等级最高的目标的位置信息，光电识别系统获取该目标的图像信息，光电识别系统将该目标的图像信息与预先存储在光电识别系统中的目标图像库中的目标图像进行比对，确定出该目标的目标类型。
根据本公开的至少一个实施方式，光电识别系统获取该目标的图像信息之后，还包括至少提取该图像信息中的目标颜色特征和目标形态特征，将该目标的目标颜色特征、目标形态特征与预先存储在光电识别系统中的目标图像库中的目标图像的目标颜色特征、目标形态特征进行比对，确定出该目标的目标类型。
根据本公开的另一个方面，一种目标监控方法，包括以下步骤：
基于至少一个目标的回波信号，进行目标特征提取；以及
基于至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级。
根据本公开的至少一个实施方式，目标监控方法还包括：
获取至少一个目标中威胁等级最高的目标的位置信息；
基于威胁等级最高的目标的位置信息，获取该目标的图像信息；以及
将该目标的图像信息与目标图像库中的目标图像进行比对，确定出该目标的目标类型。
根据本公开的至少一个实施方式，获取该目标的图像信息之后，还包括至少提取该图像信息中的目标颜色特征和目标形态特征；
将该目标的图像信息与目标图像库中的目标图像进行比对，确定出该目标的目标类型，包括：将该目标的目标颜色特征、目标形态特征与目标图像库中的目标图像的目标颜色特征、目标形态特征进行比对，确定出该目标的目标类型。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据本公开一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统的结构示意图。
图2是根据本公开又一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统的结构示意图。
图3是根据本公开又一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统的结构示意图。
图4是根据本公开又一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统的结构示意图。
图5是根据本公开又一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统的结构示意图。
图6是根据本公开又一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统的结构示意图。
图7是根据本公开又一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统的结构示意图。
图8是根据本公开又一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统的结构示意图。
图9是根据本公开一个实施方式的目标监控方法的流程示意图。
图10是根据本公开又一个实施方式的目标监控方法的流程示意图。
图11是根据本公开又一个实施方式的目标监控方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。
这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
图1是根据一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统100的结构示意图，目标监控系统100包括雷达系统101，雷达系统101获取至少一个目标的回波信号，并对至少一个目标的回波信号进行预处理；以及处理系统102，处理系统102对预处理后的回波信号进行目标特征提取，基于提取的至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级。
优选地，本公开的雷达系统包括发射机、接收机、信号处理机以及显示装置，雷达系统的发射机发射高频电磁波信号进行探测；当探测到目标(例如飞机、鸟类等)后，返回高频电磁波信号，高频回波信号进入接收机进行混频得到信号处理机能处理的中频信号，信号处理机对信号进行放大、检波等处理(可通过信号放大电路和检波电路实现)，得到信号处理机的数据采集电路可进行处理的电平，通过数据采集电路，在触发信号的控制下将接收机送来的中频信号进行采样、AD转换、量化及预处理(可分别通过采样电路、AD转换电路、量化电路以及预处理电路实现)；利用选通脉冲在雷达的接收机开启时，触发信号处理机的数据采集电路开始采集回波信号；利用信号处理机的量化电路将每一组电压信号量化为例如32位的数字编码信号，保证了数据采样的精度和雷达系统的灵敏度。
本领域技术人员应当理解，上面提到的“预处理”包括但不限于噪声抑制处理。
本公开的处理系统是具有信息处理功能的系统，例如计算机、FPGA等。处理系统102能够执行计算机程序。处理系统102对预处理后的回波信号进行目标特征提取，基于提取的至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级，可以通过执行计算机程序实现。
本领域技术人员应当理解，上面提到的目标特征即从回波信号中提取的与目标相关的数据，包括但不限于目标的回波强度信息、目标的位置信息、目标的速度信息等。
本领域技术人员应当理解，上面提到的威胁等级即基于目标特征确定出的对监视区域、警戒区域或者管制空域等的威胁程度，优选地，根据目标的接近距离(即目标与雷达间距离)、飞行速度、回波强度、目标运动轨迹等，生成综合指标值，综合指标值作为目标威胁等级(或表述为目标入侵等级)的排序依据。本领域技术人员在本公开技术方案的启示下，能够对综合指标值的生成算法做出选择，例如对接近距离、飞行速度、回波强度等分别赋予权重值，并结合运动轨迹来生成综合指标值，本公开并不对生成综合指标值的算法做特别限定。
例如，在距离雷达6公里处有一架滑翔伞飞行，在距离雷达5公里处有一架无人机飞行，滑翔伞的运动轨迹是背向雷达方向飞行，而无人机的运动轨迹是朝雷达方向飞行，虽然滑翔伞的回波强度要比无人机的回波强度大很多，但是滑翔伞的飞行轨迹趋势是远离监视区域，所以无人机的威胁等级要比滑翔伞的威胁等级高。
优选地，本公开对威胁等级进行如下配置：
在雷达的监视区域，由内到外配置第一警戒区、第二警戒区和第三警戒区。第一威胁等级：入侵到第一警戒区内的目标；第二威胁等级：入侵到第二警戒区，且具有最大的速度和最大的回波强度的目标；第三威胁等级：入侵到第二警戒区的不具有最大的速度和最大的回波强度的目标；第四威胁等级：入侵到第三警戒区，且具有最大的速度和最大的回波强度的目标；第五威胁等级：入侵到第三警戒区的不具有最大的速度和最大的回波强度的目标。
图2是本公开又一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统200的结构示意图。目标监控系统200包括雷达系统201，雷达系统201获取至少一个目标的回波信号，并对至少一个目标的回波信号进行预处理；以及处理系统202，处理系统202对预处理后的回波信号进行目标特征提取，基于提取的至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级。
雷达系统201包括第一门限强度检测模块2011，预处理包括使用第一门限强度检测模块2011对回波信号进行第一门限强度检测，雷达系统201将通过第一门限强度检测的回波信号发送给处理系统202以进行目标特征提取。
通过配置第一门限强度检测模块2011，将低于第一门限强度的回波信号过滤，仅使得大于(或者大于等于)第一门限强度的回波信号被发送给处理系统202。本领域技术人员可以对第一门限强度进行预设和/或调整，通过对第一门限强度进行预设和/或调整，使得本公开的目标监控系统适用于不同的监视区域(或警戒区域或管制空域等)。第一门限强度检测模块2011可以通过预处理电路实现。
图3是本公开又一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统300的结构示意图。目标监控系统300包括雷达系统301，雷达系统301获取至少一个目标的回波信号，并对至少一个目标的回波信号进行预处理；以及处理系统302，处理系统302对预处理后的回波信号进行目标特征提取，基于提取的至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级。
雷达系统301包括第一门限强度检测模块3011，预处理包括使用第一门限强度检测模块3011对回波信号进行第一门限强度检测，雷达系统301将通过第一门限强度检测的回波信号发送给处理系统302以进行目标特征提取。
通过配置第一门限强度检测模块3011，将低于第一门限强度的回波信号过滤，仅使得大于(或者大于等于)第一门限强度的回波信号被发送给处理系统302。本领域技术人员可以对第一门限强度进行预设和/或调整，通过对第一门限强度进行预设和/或调整，使得本公开的目标监控系统适用于不同的监视区域(或警戒区域或管制空域等)。第一门限强度检测模块3011可以通过预处理电路实现。
处理系统302包括第二门限强度检测模块3021，在对回波信号进行目标特征提取之前，第二门限强度检测模块3021对预处理后的回波信号进行第二门限强度检测，处理系统302对通过第二门限强度检测的回波信号进行目标特征提取。
通过配置第二门限强度检测模块3021，将低于第二门限强度的回波信号过滤，仅使得大于(或者大于等于)第二门限强度的回波信号被用于目标特征提取。本领域技术人员可以对第二门限强度进行预设和/或调整，通过对第二门限强度进行预设和/或调整。第二门限强度检测模块3021优选地通过计算机程序实现。
图4是根据一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统400的结构示意图，目标监控系统400包括雷达系统401，雷达系统401获取至少一个目标的回波信号，并对至少一个目标的回波信号进行预处理；以及处理系统402，处理系统402对预处理后的回波信号进行目标特征提取，基于提取的至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级。
目标特征包括目标的回波强度信息，以及目标的位置信息和目标的速度信息；处理系统402包括目标参数获取子系统4022和目标回波强度获取子系统4023；目标参数获取子系统4022获取目标的位置信息和目标的速度信息，目标回波强度获取子系统4023获取目标的回波强度信息。
图5是根据一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统500的结构示意图，目标监控系统500包括雷达系统501，雷达系统501获取至少一个目标的回波信号，并对至少一个目标的回波信号进行预处理；以及处理系统502，处理系统502对预处理后的回波信号进行目标特征提取，基于提取的至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级。
目标特征包括目标的回波强度信息，以及目标的位置信息和目标的速度信息；处理系统502包括目标参数获取子系统5022和目标回波强度获取子系统5023；目标参数获取子系统5022获取目标的位置信息和目标的速度信息，目标回波强度获取子系统5023获取目标的回波强度信息。处理系统502还包括目标威胁检测子系统5024，目标威胁检测子系统5024接收来自目标参数获取子系统5022的目标的位置信息和目标的速度信息，以及接收来自目标回波强度获取子系统5023的目标的回波强度信息；基于目标的位置信息、目标的速度信息和目标的回波强度信息，目标检测威胁子系统5024确定出至少一个目标的威胁等级。目标参数获取子系统5022、目标回波强度获取子系统5023、目标检测威胁子系统5024优选地通过计算机程序实现。
图6是本公开又一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统600的结构示意图。目标监控系统600包括雷达系统601，雷达系统601获取至少一个目标的回波信号，并对至少一个目标的回波信号进行预处理；以及处理系统602，处理系统602对预处理后的回波信号进行目标特征提取，基于提取的至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级。
雷达系统601包括第一门限强度检测模块6011，预处理包括使用第一门限强度检测模块6011对回波信号进行第一门限强度检测，雷达系统601将通过第一门限强度检测的回波信号发送给处理系统602以进行目标特征提取。
通过配置第一门限强度检测模块6011，将低于第一门限强度的回波信号过滤，仅使得大于(或者大于等于)第一门限强度的回波信号被发送给处理系统602。本领域技术人员可以对第一门限强度进行预设和/或调整，通过对第一门限强度进行预设和/或调整，使得本公开的目标监控系统适用于不同的监视区域(或警戒区域或管制空域等)。第一门限强度检测模块6011可以通过预处理电路实现。
处理系统602包括第二门限强度检测模块6021，在对回波信号进行目标特征提取之前，第二门限强度检测模块6021对预处理后的回波信号进行第二门限强度检测，处理系统602对通过第二门限强度检测的回波信号进行目标特征提取。
通过配置第二门限强度检测模块6021，将低于第二门限强度的回波信号过滤，仅使得大于(或者大于等于)第二门限强度的回波信号被用于目标特征提取。本领域技术人员可以对第二门限强度进行预设和/或调整，通过对第二门限强度进行预设和/或调整。第二门限强度检测模块6021优选地通过计算机程序实现。处理系统602包括目标参数获取子系统6022和目标回波强度获取子系统6023；目标参数获取子系统6022获取目标的位置信息和目标的速度信息，目标回波强度获取子系统6023获取目标的回波强度信息。处理系统602还包括目标威胁检测子系统6024，目标威胁检测子系统6024接收来自目标参数获取子系统6022的目标的位置信息和目标的速度信息，以及接收来自目标回波强度获取子系统6023的目标的回波强度信息；基于目标的位置信息、目标的速度信息和目标的回波强度信息，目标检测威胁子系统6024确定出至少一个目标的威胁等级。目标参数获取子系统6022、目标回波强度获取子系统6023、目标检测威胁子系统6024也优选地通过计算机程序实现。
上面的实施方式中，优选地，基于目标的位置信息、目标的速度信息和目标的回波强度信息，目标检测威胁子系统确定出至少一个目标的威胁等级，包括：基于至少一个目标的位置信息、速度信息和回波强度信息，生成至少一个目标的综合指标值，基于至少一个目标的综合指标值，确定出至少一个目标的威胁等级。
图7是根据又一个实施方式的基于雷达系统的目标监控系统700的结构示意图，目标监控系统700包括雷达系统701，雷达系统701获取至少一个目标的回波信号，并对至少一个目标的回波信号进行预处理；以及处理系统702，处理系统702对预处理后的回波信号进行目标特征提取，基于提取的至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级。目标监控系统700还包括光电识别系统703，光电识别系统703接收至少一个目标中的威胁等级最高的目标的位置信息，基于威胁等级最高的目标的位置信息，光电识别系统703获取该目标的图像信息，光电识别系统703将该目标的图像信息与预先存储在光电识别系统703中的目标图像库中的目标图像进行比对，确定出该目标的目标类型。
光电识别系统703优选地配置为包括光电设备7031和机器视觉随动子系统7032，机器视觉随动子系统7032配置有目标图像库，优选地，目标图像库为目标向量图像信息库。
优选地，处理系统702的目标参数获取子系统(图7未示出)对雷达系统701送入的目标回波信号进行处理，测量出目标的经纬度坐标(即位置信息)、距离、运动速度和仰角信息，一路送机器视觉随动子系统7032进行实时跟踪；一路送往雷达系统701的显示单元(图7未示出)实时显示目标运动轨迹；一路送往处理系统702的目标威胁检测子系统(图7未示出)。
光电设备7031接收雷达系统701发来的威胁等级最高的目标位置信息(例如经纬度信息)，根据机器视觉随动子系统7032解析得到的目标方位角和仰角坐标，机器视觉随动子系统7032根据雷达系统701提供的目标方位角和仰角坐标自动对准目标所在方位，当光电设备7031捕捉到目标后机器视觉随动子系统7032实施镜头的自动对焦(机器视觉随动子系统7032包括镜头)，对焦调整完毕，获取目标的图像信息，与机器视觉随动子系统7032中配置的目标向量信息库预先存储的目标向量图像信息(图像信息以向量信息形式存储)进行实时比对及分析。
优选地，光电识别系统703获取该目标的图像信息之后，还包括至少提取该图像信息中的目标颜色特征和目标形态特征(优选地通过在机器视觉随动子系统7032中配置提取模块进行提取)，将该目标的目标颜色特征、目标形态特征与预先存储在光电识别系统703的机器视觉随动子系统7032中的目标图像库(优选为目标向量图像信息库)中的目标图像的目标颜色特征、目标形态特征进行比对，确定出该目标的目标类型。目标类型例如：无人机、飞禽类等等。
根据本公开另外的实施方式，如图8所示，目标监控系统800还配置有防卫装置804，经过目标威胁等级的确定和/或目标类型的确定，尤其是目标类型的确定，如果是飞禽类目标入侵，光电识别系统803(例如通过机器视觉随动子系统8032根据目标类型生成相应的控制信号)控制防卫装置804(例如定向声波装置、煤气炮、子弹炮装置等)进行驱离；如果是无人机，目标监控系统控制防卫装置对其进行干扰、迫降处置和/或击毁。
根据本公开的一个实施方式的目标监控方法，如图9所示，包括以下步骤：S11基于至少一个目标的回波信号，进行目标特征提取；以及S12基于至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级。
根据本公开的又一个实施方式的目标监控方法，如图10所示，包括以下步骤：S21基于至少一个目标的回波信号，进行目标特征提取；S22基于至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级；S23获取至少一个目标中威胁等级最高的目标的位置信息；S24基于威胁等级最高的目标的位置信息，获取该目标的图像信息；以及S25将该目标的图像信息与目标图像库中的目标图像进行比对，确定出该目标的目标类型。
根据本公开的又一个实施方式的目标监控方法，如图11所示，包括以下步骤：S31基于至少一个目标的回波信号，进行目标特征提取；S32基于至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级；S33获取至少一个目标中威胁等级最高的目标的位置信息；S34基于威胁等级最高的目标的位置信息，获取该目标的图像信息；S35至少提取该图像信息中的目标颜色特征和目标形态特征；S36将该目标的目标颜色特征、目标形态特征与目标图像库中的目标图像的目标颜色特征、目标形态特征进行比对，确定出该目标的目标类型。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种基于雷达系统的目标监控系统，其特征在于，包括：
雷达系统，所述雷达系统获取至少一个目标的回波信号，并对所述至少一个目标的回波信号进行预处理；以及
处理系统，所述处理系统对所述预处理后的回波信号进行目标特征提取，基于提取的至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级。
2.根据权利要求1所述的目标监控系统，其特征在于，所述雷达系统包括第一门限强度检测模块，所述预处理包括使用所述第一门限强度检测模块对回波信号进行第一门限强度检测，所述雷达系统将通过第一门限强度检测的回波信号发送给所述处理系统以进行目标特征提取。
3.根据权利要求2所述的目标监控系统，其特征在于，所述处理系统包括第二门限强度检测模块，在对回波信号进行目标特征提取之前，所述第二门限强度检测模块对所述预处理后的回波信号进行第二门限强度检测，所述处理系统对通过第二门限强度检测的回波信号进行目标特征提取。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的目标监控系统，其特征在于，所述目标特征包括目标的回波强度信息，以及目标的位置信息和目标的速度信息；所述处理系统包括目标参数获取子系统和目标回波强度获取子系统；所述目标参数获取子系统获取目标的位置信息和目标的速度信息，所述目标回波强度获取子系统获取目标的回波强度信息。
5.根据权利要求4所述的目标监控系统，其特征在于，所述处理系统还包括目标威胁检测子系统，所述目标威胁检测子系统接收来自所述目标参数获取子系统的目标的位置信息和目标的速度信息，以及接收来自所述目标回波强度获取子系统的目标的回波强度信息；基于目标的位置信息、目标的速度信息和目标的回波强度信息，所述目标检测威胁子系统确定出所述至少一个目标的威胁等级。
6.根据权利要求5所述的目标监控系统，其特征在于，基于目标的位置信息、目标的速度信息和目标的回波强度信息，所述目标检测威胁子系统确定出所述至少一个目标的威胁等级，包括：基于至少一个目标的位置信息、速度信息和回波强度信息，生成至少一个目标的综合指标值，基于至少一个目标的综合指标值，确定出至少一个目标的威胁等级。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的目标监控系统，其特征在于，还包括光电识别系统，所述光电识别系统接收所述至少一个目标中的威胁等级最高的目标的位置信息，基于威胁等级最高的目标的位置信息，所述光电识别系统获取该目标的图像信息，所述光电识别系统将该目标的图像信息与预先存储在所述光电识别系统中的目标图像库中的目标图像进行比对，确定出该目标的目标类型。
8.根据权利要求7所述的目标监控系统，其特征在于，所述光电识别系统获取该目标的图像信息之后，还包括至少提取该图像信息中的目标颜色特征和目标形态特征，将该目标的目标颜色特征、目标形态特征与预先存储在所述光电识别系统中的目标图像库中的目标图像的目标颜色特征、目标形态特征进行比对，确定出该目标的目标类型。
9.一种目标监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于至少一个目标的回波信号，进行目标特征提取；以及
基于至少一个目标的目标特征，确定出至少一个目标的威胁等级。
10.根据权利要求9所述的目标监控方法，其特征在于，还包括：
获取所述至少一个目标中威胁等级最高的目标的位置信息；
基于威胁等级最高的目标的位置信息，获取该目标的图像信息；以及
将该目标的图像信息与目标图像库中的目标图像进行比对，确定出该目标的目标类型。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111624569A (zh) * 2020-04-28 2020-09-04 北京航天朗智科技有限公司 雷达信号处理装置
CN114114266A (zh) * 2022-01-24 2022-03-01 北京宏锐星通科技有限公司 对合成孔径雷达的侦测方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105487055A (zh) * 2014-09-16 2016-04-13 哈尔滨恒誉名翔科技有限公司 一种航海雷达目标检测及显示系统
CN108062516A (zh) * 2017-12-04 2018-05-22 广东核电合营有限公司 低空空域管控方法、装置及系统
CN108957445A (zh) * 2018-07-30 2018-12-07 四川九洲空管科技有限责任公司 一种低空慢速小目标探测系统及其探测方法
US10302815B1 (en) * 2015-10-01 2019-05-28 Rockwell Collins, Inc. System and method of integrating global convective weather
CN110095762A (zh) * 2019-05-27 2019-08-06 广东工业大学 雷达二维恒虚警检测方法、系统、装置及可读存储介质

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105487055A (zh) * 2014-09-16 2016-04-13 哈尔滨恒誉名翔科技有限公司 一种航海雷达目标检测及显示系统
US10302815B1 (en) * 2015-10-01 2019-05-28 Rockwell Collins, Inc. System and method of integrating global convective weather
CN108062516A (zh) * 2017-12-04 2018-05-22 广东核电合营有限公司 低空空域管控方法、装置及系统
CN108957445A (zh) * 2018-07-30 2018-12-07 四川九洲空管科技有限责任公司 一种低空慢速小目标探测系统及其探测方法
CN110095762A (zh) * 2019-05-27 2019-08-06 广东工业大学 雷达二维恒虚警检测方法、系统、装置及可读存储介质

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111624569A (zh) * 2020-04-28 2020-09-04 北京航天朗智科技有限公司 雷达信号处理装置
CN114114266A (zh) * 2022-01-24 2022-03-01 北京宏锐星通科技有限公司 对合成孔径雷达的侦测方法及装置

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