CN111025259B - 一种激光探测抗干扰方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种激光探测抗干扰方法，所述方法包括：接收激光回波信号；计算所述激光回波信号的连续上升次数及对应的上升幅度；根据所述上升幅度和连续上升次数，利用连续上升判定原则或者直入饱和判定原则，判定是否为目标；判定为目标后，若到达延迟时间，则输出发火信号。本申请提供的激光探测抗干扰方法能够提高探测的准确率。

Description

一种激光探测抗干扰方法

技术领域

本发明涉及探测领域，具体涉及一种激光探测抗干扰方法。

背景技术

激光近感探测装置主要用于系统接近目标时，在要求的探测能力以内可靠探测到目标，但使用环境中的云雾、烟雾会对探测造成干扰，导致激光近感探测装置误动。

发明内容

本发明实施例提供一种激光探测抗干扰方法，能够提高探测的准确率。

第一方面，本发明实施例提供一种激光探测抗干扰方法，所述方法包括：接收激光回波信号；计算所述激光回波信号的连续上升次数及对应的上升幅度；根据所述上升幅度和连续上升次数，利用连续上升判定原则或者直入饱和判定原则，判定是否为目标；判定为目标后，若到达延迟时间，则输出发火信号。

优选的，根据所述上升幅度和连续上升次数，利用连续上升判定原则对目标进行确认，具体包括：若激光回波信号的幅值大于等于噪声门限值zsmx后，连续上升次数大于等于第一预设次数N，且每次上升对应的激光回波信号的上升幅值大于等于连续上升间隔值ss1，则判定为目标；否则，判定为干扰物。

优选的，根据所述上升幅度和上升次数，利用直入饱和判定原则对目标进行确认，具体包括：若激光回波信号的幅值小于噪声门限值zsmx，且之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于等于饱和门限值bhmx，则判定为目标；否则，判定为干扰物；

优选的，根据所述上升幅度和上升次数，利用直入饱和判定原则对目标进行确认，具体包括：若激光回波信号的幅值大于等于噪声门限值zsmx，之后相邻第一个激光回波信号的上升幅值大于等于直入饱和上升间隔值ss2，且之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于等于饱和门限值bhmx，则判定为目标；否则，判定为干扰物。

优选的，若之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于等于饱和门限值bhmx，且小于饱和参考值bhck，则当前饱和门限值不变；若之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于饱和门限值bhmx，且大于等于饱和参考值bhck，则当前饱和门限值设置为之后相邻第一个激光回波信号的幅值-信号浮动值fd。

优选的，噪声门限值zsmx的取值范围为100mV～1.5V；连续上升间隔值ss1的取值范围为80mV～500mV；第一预设次数N的取值范围为2～15。

优选的，噪声门限值zsmx的取值范围为100mV～1.5V；直入饱和上升间隔值ss2的取值范围为200mV～900mV；饱和门限值bhmx的取值范围为1.0V～3.5V；M的取值范围为2～15。

优选的，饱和参考值bhck的取值范围为1.2V～4.0V；信号浮动值fd的取值范围为40mV～400mV。

第二方面，本申请提供一种激光探测抗干扰方法，所述方法应用于周向设置有至少6路探测单元的激光近炸探测装置，方法包括：至少6路探测单元分别接收至少6组激光回波信号；每一路探测单元根据激光回波信号的上升幅度和连续上升次数，利用连续上升判定原则或者直入饱和判定原则，判定是否为目标；若连续相邻不超过4路探测单元同时探测到目标，则判定为最终目标。

可选的，所述方法还包括：若同时探测到目标的至少两路探测单元均不相邻，则判定为干扰。

综上所述，通过本申请提供的激光探测抗干扰方法，利用激光回波信号的包络判定是否为目标，使得激光近感探测装置的抗云雾、烟雾干扰性能得到明显提升，另辅助以区域联合判别算法，进一步提升抗干扰性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的实体目标与云雾、烟雾回波信号包络示意图；

图2为本发明实施例提供的连续上升判定示意图；

图3为本发明实施例提供的直入饱和判定bh1＜bhck的示意图；

图4为本发明实施例提供的直入饱和判定bh2≥bhck的示意图；

图5为本发明实施例提供的六路探测单元周向探测区域示意图。

具体实施方式

本方案通过研究系统与实体目标交会及与云雾、烟雾交会时，激光近感探测装置回波信号包络特征的不同，见图1，采用探测回波信号包络骤升算法，实现对实体目标的探测并有效抗云雾、烟雾干扰。

实施例一

本申请提供一种激光探测抗干扰方法，所述方法包括：

S101：接收激光回波信号；

S102：计算所述激光回波信号的连续上升次数及对应的上升幅度；

S103：根据所述上升幅度和连续上升次数，利用连续上升判定原则判定是否为目标；

S104：判定为目标后，若到达延迟时间，则输出发火信号。

具体的，S103包括：若激光回波信号的幅值大于等于噪声门限值zsmx后，连续上升次数大于等于第一预设次数N，且每次对应的激光回波信号的上升幅值大于等于连续上升间隔值ss1，则判定为目标；否则，判定为干扰物。

优选的，回波信号噪声门限值zsmx的取值范围为100mV～1.5V；连续上升间隔值ss1的取值范围为80mV～500mV。

示例性的，由于交会速度、目标尺寸及探测频率的差异，第一预设次数N的取值范围为2～15。

举例来说，激光回波信号过噪声门限值zsmx后，信号连续上升(即本次信号比上次信号大于等于ss1)大于等于3次后，就判定此时信号上升有效，已确认目标，并从即刻开始计时，满足延迟时间后输出发火信号，示意如图2。

实际应用中，根据激光近感探测装置硬件系统噪声水平的不同，实现可靠识别目标并去除云雾、烟雾干扰。

实施例二

本申请提供一种激光探测抗干扰方法，所述方法包括：

S201：接收激光回波信号；

S202：计算所述激光回波信号的连续上升次数及对应的上升幅度；

S203：根据所述上升幅度和连续上升次数，利用直入饱和判定原则，判定是否为目标；

S204：判定为目标后，若到达延迟时间，则输出发火信号。

具体的，S203包括：若激光回波信号的幅值小于噪声门限值zsmx，且之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于等于饱和门限值bhmx，则判定为目标；否则，判定为干扰物。

或者，S203包括：若激光回波信号的幅值大于等于噪声门限值zsmx，之后相邻第一个激光回波信号的上升幅值大于直入饱和上升间隔值ss2，且之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于饱和门限值bhmx，则判定为目标；否则，判定为干扰物。

需要说明的是，为防止信号进入饱和状态的抖动造成直入饱和判据失效，饱和点值设置如下：

若之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于等于饱和门限值bhmx，且小于饱和参考值bhck，则当前饱和门限值不变；若之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于饱和门限值bhmx，且大于等于饱和参考值bhck，则当前饱和门限值设置为之后相邻第一个激光回波信号的幅值-信号浮动值fd。

举例来说，

a.首次满足直入饱和状态的信号幅值bh1超过饱和门限bhmx但小于饱和参考值bhck，则当前饱和点值依然设置为bhmx，示意如图3；

b.首次满足直入饱和状态的信号幅值bh2超过饱和门限bhmx且大于等于饱和参考值bhck，则当前饱和点值设置为bh2-fd(允许的信号浮动值)，示意如图4。

可选的，噪声门限值zsmx的取值范围为100mV～1.5V；直入饱和上升间隔值ss2的取值范围为200mV～900mV；饱和门限值bhmx的取值范围为1.0V～3.5V；M的取值范围为2～15。

可选的，饱和参考值bhck的取值范围为1.2V～4.0V；信号浮动值fd的取值范围为40mV～400mV。

举例来说，

1)回波信号从低于噪声门限值zsmx，直接进入饱和状态值bh1或bh2(超过bhmx)并持续4次及以上，示意如图3中B状态；

2)回波信号第一次超过噪声门限值zsmx，之后信号迅速上升，满足直入饱和间隔ss2(第二次回波比第一次回波超过ss2)，且第二次，第三次和第四次回波信号均超过饱和门限(超过bhmx)，示意如图3中A状态。

判定此时信号上升有效，已确认目标，并从即刻开始计时，满足延迟时间后输出发火信号，示意如图3。

根据激光近感探测装置硬件系统噪声水平的不同，实现可靠识别目标并去除云雾、烟雾干扰。

同样，由于交会速度、目标尺寸及探测频率的差异，直入饱和回波个数值可在2～15之间选择。

实施例三

另外对采用周向多路探测单元均布布局的激光近感探测装置，其对周向360°探测范围的覆盖通过各组探测单元对周向360°范围均分区域覆盖实现，以六组探测单元为例，每组探测单元至少覆盖周向60°范围，六组探测区域顺序排列(顺时针、逆时针均可)，其典型探测区域覆盖如图5。

当系统接近实体目标时，探测到实体目标的探测单元一定是连续的，且非全部区域的，而接近干扰时，其探测单元会出现间断覆盖或全部覆盖探测区域。

本方案根据激光近感探测装置接近实体目标及云雾、烟雾干扰时，它们在探测区域的覆盖特征的不同，提出对各单路探测结果进行最后的综合判别算法，即区域联合判别算法。

本申请提供另一种激光探测抗干扰方法，所述方法应用于周向设置有至少6路探测单元的激光近感探测装置，方法包括：

S301：至少6路探测单元分别接收至少6组激光回波信号；

S302：每一路探测单元根据激光回波信号的上升幅度和连续上升次数，利用连续上升判定原则或者直入饱和判定原则，判定是否为目标；

S303：若连续相邻不超过4路探测单元同时探测到目标，则判定为最终目标。

示例性的，若同时探测到目标的至少两路探测单元均不相邻，则判定为干扰。

以六路探测单元探测为例，如图5所示，区域联合判别算法准则如下：

当一路，或连续两路、或连续三路、或连续四路探测单元同时确认探测到目标时，则为最终探测到目标，否则，视为干扰。

依据区域联合判别算法，六路探测单元的探测结果有效状态共24种，具体见表1。

表1六路探测单元24种有效状态

综上所述，通过选用以上的回波包络骤升算法，激光近感探测装置的抗云雾、烟雾干扰性能得到明显提升，另辅助以区域联合判别算法，进一步提升抗干扰性能。

Claims (6)

1.一种激光探测抗干扰方法，其特征在于，所述方法包括：

接收激光回波信号；

计算所述激光回波信号的连续上升次数及对应的上升幅度；

根据所述上升幅度和连续上升次数，利用连续上升判定原则或者直入饱和判定原则，判定是否为目标；

判定为目标后，若到达延迟时间，则输出发火信号；

所述根据所述上升幅度和连续上升次数，利用连续上升判定原则对目标进行确认，具体包括：

若激光回波信号的幅值大于等于噪声门限值zsmx后，连续上升次数大于等于第一预设次数N，且每次上升对应的激光回波信号的上升幅值大于等于连续上升间隔值ss1，则判定为目标；否则，判定为干扰物；

所述根据所述上升幅度和连续上升次数，利用直入饱和判定原则对目标进行确认，具体包括：

若激光回波信号的幅值小于噪声门限值zsmx，且之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于等于饱和门限值bhmx，则判定为目标；否则，判定为干扰物；

或者，若激光回波信号的幅值大于等于噪声门限值zsmx，之后相邻第一个激光回波信号的上升幅值大于直入饱和上升间隔值ss2，且之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于等于饱和门限值bhmx，则判定为目标；否则，判定为干扰物；

若之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于等于饱和门限值bhmx，且小于饱和参考值bhck，则当前饱和门限值不变；

若之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于饱和门限值bhmx，且大于等于饱和参考值bhck，则当前饱和门限值设置为：之后相邻第一个激光回波信号的幅值-信号浮动值fd。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述噪声门限值zsmx的取值范围为100mV～1.5V；

所述连续上升间隔值ss1的取值范围为80mV～500mV；

所述第一预设次数N的取值范围为2～15。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述噪声门限值zsmx的取值范围为100mV～1.5V；

所述直入饱和上升间隔值ss2的取值范围为200mV～900mV；

所述饱和门限值bhmx的取值范围为1.0V～3.5V；

所述M的取值范围为2～15。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述饱和参考值bhck的取值范围为1.2V～4.0V；

所述信号浮动值fd的取值范围为40mV～400mV。

5.一种激光探测抗干扰方法，其特征在于，所述方法应用于周向设置有至少6路探测单元的激光近感探测装置，方法包括：

至少6路探测单元分别接收至少6组激光回波信号；

每一路探测单元根据激光回波信号的上升幅度和连续上升次数，利用连续上升判定原则或者直入饱和判定原则，判定是否为目标；

若连续相邻不超过4路探测单元同时探测到目标，则判定为最终目标；

所述根据激光回波信号的上升幅度和连续上升次数，利用连续上升判定原则对目标进行确认，具体包括：

若激光回波信号的幅值大于等于噪声门限值zsmx后，连续上升次数大于等于第一预设次数N，且每次上升对应的激光回波信号的上升幅值大于等于连续上升间隔值ss1，则判定为目标；否则，判定为干扰物；

所述根据激光回波信号的上升幅度和连续上升次数，利用直入饱和判定原则对目标进行确认，具体包括：

若激光回波信号的幅值小于噪声门限值zsmx，且之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于等于饱和门限值bhmx，则判定为目标；否则，判定为干扰物；

或者，若激光回波信号的幅值大于等于噪声门限值zsmx，之后相邻第一个激光回波信号的上升幅值大于直入饱和上升间隔值ss2，且之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于等于饱和门限值bhmx，则判定为目标；否则，判定为干扰物；

若之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于等于饱和门限值bhmx，且小于饱和参考值bhck，则当前饱和门限值不变；

若之后相邻连续的至少M个激光回波信号的幅值均大于饱和门限值bhmx，且大于等于饱和参考值bhck，则当前饱和门限值设置为：之后相邻第一个激光回波信号的幅值-信号浮动值fd。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若同时探测到目标的至少两路探测单元均不相邻，则判定为干扰。