CN114624725A - 目标物体监测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种目标物体监测方法及装置,涉及目标监测技术领域。该方法包括:根据移动载体在第一时刻的第一载体位置、目标物体在第一时刻的相对位置,计算目标物体在第一时刻的第一绝对位置;其中,第一时刻的相对位置为移动载体上设置的探测设备针对目标物体在第一时刻探测的相对位置信息;根据移动载体在第二时刻的第二载体位置、目标物体在第二时刻的相对位置,计算目标物体在第二时刻的第二绝对位置;其中,第二时刻的相对位置为移动载体上设置的探测设备针对目标物体在第二时刻探测的相对位置信息;根据第一绝对位置和第二绝对位置,计算目标物体在第一时刻的航速和航向。本申请可以准确地解算目标物体的航速和航向,提高计算精度。
Description
技术领域
本发明涉及目标监测技术领域,具体而言,涉及一种目标物体监测方法及装置。
背景技术
航速和航向是目标物体的重要特征,对于目标物体的追踪、识别以及监视具有极为重要的意义。
现有技术中,通过在移动载体上搭载探测设备,以在探测设备和目标物体均处于运动状态时,通过探测设备对目标物体的航速和航向进行解算。
但是,航速和航速的解算是一个极为复杂的过程,特别是以移动载体作为平台,受到探测设备测量误差、闪烁噪声、移动载体姿态误差等音素的限制,当移动载体处于高速运动状态,而目标物体处于低速运动状态时,由于移动载体和目标物体之间的误差较大,使解算得到的目标物体的航速和航向的抖动误差较大,从而难以准确预测目标物体的运动趋势。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种目标物体监测方法及装置,以便准确地解算目标物体的航速和航向,提高计算精度。
为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种目标物体监测方法,所述方法包括:
根据移动载体在第一时刻的第一载体位置、目标物体在所述第一时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第一时刻的第一绝对位置;其中,所述第一时刻的相对位置为所述移动载体上设置的探测设备针对所述目标物体在所述第一时刻探测的相对位置信息;
根据所述移动载体在第二时刻的第二载体位置、所述目标物体在所述第二时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第二时刻的第二绝对位置;其中,所述第一时刻为所述第二时刻的前一时刻,所述第二时刻的相对位置为所述移动载体上设置的探测设备针对所述目标物体在所述第二时刻探测的相对位置信息;
根据所述第一绝对位置和所述第二绝对位置,计算所述目标物体在所述第一时刻的航速和航向。
可选的,所述根据移动载体在第一时刻的第一载体位置、目标物体在所述第一时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第一时刻的第一绝对位置,包括:
根据所述第一载体位置、所述第一时刻的相对位置,采用预先构建的所述移动载体和所述目标物体的空间几何模型,计算所述第一绝对位置,其中,所述空间几何模型用于表征所述移动载体的载体位置、所述目标物体的相对位置以及所述目标物体的绝对位置之间的几何关系。
可选的,所述空间几何模型包括:预设坐标系中第一坐标轴上的第一关系模型,和所述预设坐标系中第二坐标轴上的第二关系模型;
所述根据所述第一载体位置、所述第一时刻的相对位置,采用预先构建的所述移动载体和所述目标物体的空间几何模型,计算所述第一绝对位置,包括:
根据所述第一载体位置中所述第一坐标轴的位置参数、所述第一时刻的相对位置,采用所述第一关系模型,计算所述目标物体在所述第一坐标轴上的绝对位置参数;
根据所述第一载体位置中所述第二坐标轴的位置参数、所述第一时刻的相对位置,采用所述第二关系模型,计算所述目标物体在所述第二坐标轴上的绝对位置参数;
所述第一绝对位置包括:所述目标物体在所述第一坐标轴上的绝对位置参数和所述目标物体在所述第二坐标轴上的绝对位置参数。
可选的,所述根据所述移动载体在第二时刻的第二载体位置、所述目标物体在所述第二时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第二时刻的第二绝对位置之前,所述方法还包括:
根据所述第二时刻的相对位置、所述第一时刻的相对位置以及所述目标物体在所述第一时刻的径向速度,判断所述第二时刻的相对位置是否满足预设的多个位置条件;其中,所述第一时刻的径向速度为所述探测设备针对所述目标物体在所述第一时刻采集到的径向速度;
若所述第二时刻的相对位置满足所述多个位置条件中的目标位置条件,则采用所述目标位置条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对位置进行补偿;
所述根据所述移动载体在第二时刻的第二载体位置、所述目标物体在所述第二时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第二时刻的第二绝对位置,包括:
根据所述第二载体位置、补偿之后的所述第二时刻的相对位置,计算所述第二绝对位置。
可选的,所述相对位置包括:相对距离,所述相对距离为所述移动载体上设置的探测设备针对所述目标物体探测的相对距离,所述根据所述移动载体在第二时刻的第二载体位置、所述目标物体在所述第二时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第二时刻的第二绝对位置之前,所述方法还包括:
根据所述第二时刻的相对距离、所述第一时刻的相对距离以及所述目标物体在所述第一时刻的径向速度,判断所述第二时刻的相对距离是否满足预设的多个距离条件;其中,所述第一时刻的径向速度为所述探测设备针对所述目标物体在所述第一时刻采集到的径向速度;
若所述第二时刻的相对距离满足所述多个距离条件中的目标距离条件,则采用所述目标距离条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对距离进行补偿。
可选的,所述若所述第二时刻的相对距离满足所述多个距离条件中的目标距离条件,则采用所述目标距离条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对距离进行补偿,包括:
若所述第二时刻的相对距离满足所述多个距离条件中的第一距离条件,则采用所述第一距离条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对距离进行补偿,其中,所述第一距离条件为:所述第一时刻的相对距离、所述第二时刻的相对距离和所述移动载体在预设时间间隔内的移动距离的距离之差大于或等于所述目标物体在所述预设时间间隔内的正径向移动距离,所述预设时间间隔为所述第一时刻和所述第二时刻之间的间隔;
若所述第二时刻的相对距离满足所述多个距离条件中的第二距离条件,则采用所述第二距离条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对距离进行补偿,其中,所述第二距离条件为:所述距离之差小于或等于所述目标物体在所述预设时间间隔内的负径向移动距离;
若所述第二时刻的相对距离满足所述多个距离条件中的第三距离条件,所述第二时刻的相对距离不变,其中所述第三距离条件为:所述距离之差大于所述负径向移动距离,且小于所述正径向移动距离。
可选的,所述相对位置还包括:相对方位,所述相对方位为所述移动载体上设置的探测设备针对所述目标物体探测的相对方位,所述根据所述移动载体在第二时刻的第二载体位置、所述目标物体在所述第二时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第二时刻的第二绝对位置之前,所述方法还包括:
根据所述第二时刻的相对方位、所述第一时刻的相对方位以及所述目标物体在所述第一时刻的径向速度,判断所述第二时刻的相对方位是否满足预设的多个方位条件;
若所述第二时刻的相对方位满足所述多个方位条件中的目标方位条件,则采用所述目标方位条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对方位进行补偿。
可选的,所述若所述第二时刻的相对方位满足所述多个方位条件中的目标方位条件,则采用所述目标方位条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对方位进行补偿,包括:
若所述第二时刻的相对方位满足所述多个方位条件中的第一方位条件,则采用所述第一方位条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对方位进行补偿,其中,所述第一方位条件为:所述第一时刻的相对方位和所述第二时刻的相对方位的方位之差大于或等于所述目标物体在所述预设时间间隔内的正径向移动方位;
若所述第二时刻的相对方位满足所述多个方位条件中的第二方位条件,则采用所述第二方位条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对方位进行补偿,其中,所述第二方位条件为:所述方位之差小于或等于所述目标物体在所述预设时间间隔内的负径向移动方位;
若所述第二时刻的相对方位满足所述多个方位条件中的第三方位条件,所述第二时刻的相对方位不变,其中所述第三方位条件为:所述方位之差大于所述负径向移动方位,且小于所述正径向移动方位。
可选的,所述方法还包括:
根据预设时间段内,所述目标物体在多个时刻的绝对位置,计算所述目标物体在所述预设时间段内的航速和航向。
第二方面,本申请实施例还提供一种目标物体监测装置,所述装置包括:
第一绝对位置计算模块,用于根据移动载体在第一时刻的第一载体位置、目标物体在所述第一时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第一时刻的第一绝对位置;其中,所述第一时刻的相对位置为所述移动载体上设置的探测设备针对所述目标物体在所述第一时刻探测的相对位置信息;
第二绝对位置计算模块,还用于根据所述移动载体在第二时刻的第二载体位置、所述目标物体在所述第二时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第二时刻的第二绝对位置;其中,所述第一时刻为所述第二时刻的前一时刻,所述第二时刻的相对位置为所述移动载体上设置的探测设备针对所述目标物体在所述第二时刻探测的相对位置信息;
航速航向计算模块,用于根据所述第一绝对位置和所述第二绝对位置,计算所述目标物体在所述第一时刻的航速和航向。
可选的,所述第一绝对位置计算模块,具体用于根据所述第一载体位置、所述第一时刻的相对位置,采用预先构建的所述移动载体和所述目标物体的空间几何模型,计算所述第一绝对位置,其中,所述空间几何模型用于表征所述移动载体的载体位置、所述目标物体的相对位置以及所述目标物体的绝对位置之间的几何关系。
可选的,所述空间几何模型包括:预设坐标系中第一坐标轴上的第一关系模型,和所述预设坐标系中第二坐标轴上的第二关系模型;
所述第一绝对位置计算模块,包括:
第一绝对位置计算单元,用于根据所述第一载体位置中所述第一坐标轴的位置参数、所述第一时刻的相对位置,采用所述第一关系模型,计算所述目标物体在所述第一坐标轴上的绝对位置参数;
第二绝对位置计算单元,用于根据所述第一载体位置中所述第二坐标轴的位置参数、所述第一时刻的相对位置,采用所述第二关系模型,计算所述目标物体在所述第二坐标轴上的绝对位置参数;
所述第一绝对位置包括:所述目标物体在所述第一坐标轴上的绝对位置参数和所述目标物体在所述第二坐标轴上的绝对位置参数。
可选的,所述装置还包括:
判断模块,用于根据所述第二时刻的相对位置、所述第一时刻的相对位置以及所述目标物体在所述第一时刻的径向速度,判断所述第二时刻的相对位置是否满足预设的多个位置条件;其中,所述第一时刻的径向速度为所述探测设备针对所述目标物体在所述第一时刻采集到的径向速度;
补偿模块,用于若所述第二时刻的相对位置满足所述多个位置条件中的目标位置条件,则采用所述目标位置条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对位置进行补偿;
所述第二绝对位置计算模块,具体用于根据所述第二载体位置、补偿之后的所述第二时刻的相对位置,计算所述第二绝对位置。
可选的,所述相对位置包括:相对距离,所述判断模块,具体用于根据所述第二时刻的相对距离、所述第一时刻的相对距离以及所述目标物体在所述第一时刻的径向速度,判断所述第二时刻的相对距离是否满足预设的多个距离条件;其中,所述第一时刻的径向速度为所述探测设备针对所述目标物体在所述第一时刻采集到的径向速度;
所述补偿模块,具体用于若所述第二时刻的相对距离满足所述多个距离条件中的目标距离条件,则采用所述目标距离条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对距离进行补偿。
可选的,所述补偿模块,包括:
第一距离补偿单元,用于若所述第二时刻的相对距离满足所述多个距离条件中的第一距离条件,则采用所述第一距离条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对距离进行补偿,其中,所述第一距离条件为:所述第一时刻的相对距离、所述第二时刻的相对距离和所述移动载体在预设时间间隔内的移动距离的距离之差大于或等于所述目标物体在所述预设时间间隔内的正径向移动距离,所述预设时间间隔为所述第一时刻和所述第二时刻之间的间隔;
第二距离补偿单元,用于若所述第二时刻的相对距离满足所述多个距离条件中的第二距离条件,则采用所述第二距离条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对距离进行补偿,其中,所述第二距离条件为:所述距离之差小于或等于所述目标物体在所述预设时间间隔内的负径向移动距离;
第三距离补偿单元,用于若所述第二时刻的相对距离满足所述多个距离条件中的第三距离条件,所述第二时刻的相对距离不变,其中所述第三距离条件为:所述距离之差大于所述负径向移动距离,且小于所述正径向移动距离。
可选的,所述相对位置还包括:相对方位,所述判断模块,还用于根据所述第二时刻的相对方位、所述第一时刻的相对方位以及所述目标物体在所述第一时刻的径向速度,判断所述第二时刻的相对方位是否满足预设的多个方位条件;
所述补偿模块,还用于若所述第二时刻的相对方位满足所述多个方位条件中的目标方位条件,则采用所述目标方位条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对方位进行补偿。
可选的,所述补偿模块,还包括:
第一方位补偿单元,用于若所述第二时刻的相对方位满足所述多个方位条件中的第一方位条件,则采用所述第一方位条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对方位进行补偿,其中,所述第一方位条件为:所述第一时刻的相对方位和所述第二时刻的相对方位的方位之差大于或等于所述目标物体在所述预设时间间隔内的正径向移动方位;
第二方位补偿单元,用于若所述第二时刻的相对方位满足所述多个方位条件中的第二方位条件,则采用所述第二方位条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对方位进行补偿,其中,所述第二方位条件为:所述方位之差小于或等于所述目标物体在所述预设时间间隔内的负径向移动方位;
第三方位补偿单元,用于若所述第二时刻的相对方位满足所述多个方位条件中的第三方位条件,所述第二时刻的相对方位不变,其中所述第三方位条件为:所述方位之差大于所述负径向移动方位,且小于所述正径向移动方位。
可选的,所述航速航向计算模块,还用于根据预设时间段内,所述目标物体在多个时刻的绝对位置,计算所述目标物体在所述预设时间段内的航速和航向。
第三方面,本申请实施例还提供一种目标物体监测设备,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令,当目标物体监测设备运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述程序指令,以执行如上述实施例任一所述的目标物体监测方法的步骤。
第四方面,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如上述实施例任一所述的目标物体监测方法的步骤。
本申请的有益效果是:
本申请提供一种目标物体监测方法及装置,通过移动载体上设置的探测设备探测目标物体在第一时刻的相对位置和第二时刻的相对位置,根据移动载体在第一时刻的第一载体位置和第一时刻的相对位置,计算目标物体在第一时刻的第一绝对位置,根据移动载体在第二时刻的第二载体位置和第二时刻的相对位置,计算目标物体在第二时刻的第二绝对位置,可以精准地计算目标物体的绝对位置,提高了目标物体的绝对位置的解算精度,以便根据高精度的第一绝对位置和第二绝对位置,准确计算出目标物体在第一时刻的航速和航向,有利于提高对目标物体进行追踪、识别和监视的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种目标物体监测方法的流程示意图;
图2为本申请实施例提供的一种空间几何关系的示意图;
图3为本申请实施例提供的另一种目标物体监测方法的流程示意图;
图4为本申请实施例提供的又一种目标物体监测方法的流程示意图;
图5为一种目标物体与移动载体相同方向运动的示意图;
图6为一种目标物体与移动载体正切向运动的示意图;
图7为本申请实施例提供的一种航速航向计算示意图;
图8为本申请实施例提供的一种目标物监测装置的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的目标物体监测设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及附图中有关于目标物体监测装置中模块、单元前限定的术语“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。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例中的特征可以相互结合。
导弹作为一种打击武器搭载在弹载平台上,弹载平台作为移动载体,可以通过弹载平台上搭载的雷达探测目标物体,并根据雷达信号处理机确定目标物体的航速和航向,以实现对目标物体的打击。现有的弹载平台,受雷达测角误差、闪烁噪声、弹载平台姿态误差的限制,对目标物体的航速和航向进行解算的结果会出现较大浮动的抖动,难以准确预测目标物体的运动趋势,以实现精准打击。
本申请实施例提供的目标物体监测方法,所针对的正是搭载类似于导弹这样高速运行的物体对应的移动载体,而目标物体则是相对于高速运行的移动载体速度较慢的物体。示例的,高速移动载体一般指速度为2~5马赫的飞行载体,低速目标物体一般指速度在0~20节左右的海上舰船目标。
本申请实施例提供一种目标物体监测方法,其执行主体可以为搭载在弹载平台上的目标物体监测设备,若用于目标物体监测的探测设备为弹载雷达时,该目标物体监测设备可以为弹载平台上搭载的雷达信号处理机。
请参考图1,为本申请实施例提供的一种目标物体监测方法的流程示意图;如图1所示,该方法包括:
S10:根据移动载体在第一时刻的第一载体位置、目标物体在第一时刻的相对位置,计算目标物体在第一时刻的第一绝对位置;其中,第一时刻的相对位置为移动载体上设置的探测设备针对目标物体在第一时刻探测的相对位置信息。
本实施例中,在移动载体上搭载探测设备,探测设备在第一时刻向目标物体所在的方向发射探测波,并接收目标物体在返回的反射波,探测设备根据探测波和反射波可以确定目标物体在第一时刻的相对位置,相对位置为目标物体相对移动载体的位置,可以包括目标物体相对于移动载体的距离和方位。示例的,探测设备可以为多普勒雷达,用于向目标物体发射电磁波。
移动载体上除了搭载探测设备外,还搭载有定位设备和目标物体监测设备,该定位设备用于实时获取移动载体在预设坐标系下的位置,预设坐标系可以为大地坐标系,移动载体在预设坐标系下的位置例如可以为经度和纬度。示例的,定位设备可以为全球定位系统(Global Positioning System,GPS),或者北斗定位系统。
定位设备确定移动载体在第一时刻的第一载体位置,目标物体监测设备根据移动载体在第一时刻的第一载体位置和目标物体在第一时刻的相对位置,确定移动载体和目标物体在预设坐标系下第一时刻的相对位置关系,以根据第一时刻的相对位置关系确定目标物体在第一时刻的第一绝对位置,第一绝对位置为目标物体在预设坐标系下的位置。
在一种可选实施例中,若相对位置包括目标物体相对于移动载体的距离和方位,则可以根据移动载体在第一时刻的第一载体位置和目标物体在第一时刻的距离和方位,确定移动载体和目标物体在预设坐标系下第一时刻的相对位置关系,以根据第一时刻的相对位置关系确定目标物体在第一时刻的第一绝对位置。
S20:根据移动载体在第二时刻的第二载体位置、目标物体在第二时刻的相对位置,计算目标物体在第二时刻的第二绝对位置;其中,第一时刻为第二时刻的前一时刻,第二时刻的相对位置为移动载体上设置的探测设备针对目标物体在第二时刻探测的相对位置信息。
本实施例中,定位设备确定移动载体在第二时刻的第二载体位置,探测设备在第二时刻向目标物体所在的方向发射探测波,并接收目标物体在返回的反射波,探测设备根据探测波和反射波可以确定目标物体在第二时刻的相对位置,目标物体监测设备根据移动载体在第二时刻的第二载体位置和目标物体在第二时刻的相对位置,确定移动载体和目标物体在预设坐标系下第二时刻的相对位置关系,以根据第二时刻的相对位置关系确定目标物体在第二时刻的第二绝对位置。
在一种可选实施例中,可以根据移动载体在第二时刻的第二载体位置和目标物体在第二时刻的距离和方位,确定移动载体和目标物体在预设坐标系下第二时刻的相对位置关系,以根据第二时刻的相对位置关系确定目标物体在第二时刻的第二绝对位置。
在上述根据定位设备确定移动载体在第二时刻的第二载体位置的基础上,假设从第一时刻到第二时刻的时间间隔内,移动载体的移动速度和移动方向不发生改变,为了避免通过定位设备确定的第二载体位置不准确,可以根据移动载体在第一时刻的第一载体位置、第一时刻到第二时刻的时间间隔、移动载体的移动速度和移动方向,确定移动载体在第二时刻的第二载体位置。
S30:根据第一绝对位置和第二绝对位置,计算目标物体在第一时刻的航速和航向。
本实施例中,由于移动载体为高速运动的载体,目标物体为相对于移动载体低速运动的物体,在第一时刻和第二时刻的时间间隔内,目标物体相对于移动载体做匀速直线运动,可以根据第一绝对位置和第二绝对位置,确定目标物体在第一时刻和第二时刻的时间间隔内的位置变化量,该位置变化量包括:在预设坐标系的第一坐标轴上的第一位置变化量,以及在预设坐标系的第二坐标轴上的第二位置变化量。根据根据第一坐标轴上的第一位置变化量和第二坐标轴上的第二位置变化量以及时间间隔,计算目标物体在第一时刻的航速;根据第一坐标轴上的第一位置变化量和第二坐标轴上的第二位置变化量,计算目标物体在第一时刻的航向。
上述实施例提供的目标物体监测方法,通过移动载体上设置的探测设备探测目标物体在第一时刻的相对位置和第二时刻的相对位置,根据移动载体在第一时刻的第一载体位置和第一时刻的相对位置,计算目标物体在第一时刻的第一绝对位置,根据移动载体在第二时刻的第二载体位置和第二时刻的相对位置,计算目标物体在第二时刻的第二绝对位置,可以精准地计算目标物体的绝对位置,提高了目标物体的绝对位置的解算精度,以便根据高精度的第一绝对位置和第二绝对位置,准确计算出目标物体在第一时刻的航速和航向,有利于提高对目标物体进行追踪、识别和监视的准确度。
在上述实施例的基础上,本申请实施例还提供一种目标物体监测方法,在该实施例的目标物体监测方法中,上述S10包括:
根据第一载体位置、第一时刻的相对位置,采用预先构建的移动载体和目标物体的空间几何模型,计算第一绝对位置,其中,空间几何模型用于表征移动载体的载体位置、目标物体的相对位置以及目标物体的绝对位置之间的几何关系。
本实施例中,为了简化计算目标物体的绝对位置的方法,可以对移动载体和目标物体之间的空间几何关系进行分析,确定移动载体的载体位置、目标物体的相对位置以及目标物体的绝对位置之间的空间几何关系,并将移动载体的载体位置、目标物体的相对位置以及目标物体的绝对位置之间的空间几何关系以空间几何模型的形式表示。在确定移动载体和目标物体的空间几何模型后,即可根据移动载体的载体位置和目标物体的相对位置,确定目标物体的绝对位置。
本实施例中,根据移动载体在第一时刻的第一载体位置和目标物体在第一时刻的相对位置,采用上述空间几何模型,计算目标物体在第一时刻的第一绝对位置;根据移动载体在第二时刻的第二载体位置和目标物体在第二时刻的相对位置,采用上述空间几何模型,计算目标物体在第二时刻的第二绝对位置。
更进一步地,空间几何模型包括:预设坐标系中第一坐标轴上的第一关系模型,和预设坐标系中第二坐标轴上的第二关系模型。上述根据第一载体位置、第一时刻的相对位置,采用预先构建的移动载体和目标物体的空间几何模型,计算第一绝对位置,包括:
根据第一载体位置中第一坐标轴的位置参数、第一时刻的相对位置,采用第一关系模型,计算目标物体在第一坐标轴上的绝对位置参数;根据第一载体位置中第二坐标轴的位置参数、第一时刻的相对位置,采用第二关系模型,计算目标物体在第二坐标轴上的绝对位置参数;第一绝对位置包括:目标物体在第一坐标轴上的绝对位置参数和目标物体在第二坐标轴上的绝对位置参数。
本实施例中,为了简化移动载体和目标物体的空间几何关系,将移动载体和目标物体的空间几何关系分解为在预设坐标系中第一坐标轴上的空间几何关系和在预设坐标系中第二坐标轴上的空间几何关系。其中,将第一坐标轴上的空间几何关系以第一关系模型表示,将第二坐标轴上的空间几何关系以第二关系模型表示。
在确定第一坐标轴上的第一关系模型和第二坐标轴上的第二关系模型后,将第一载体位置也分为在第一坐标轴的位置参数和第二坐标轴中的位置参数,根据第一载体位置中第一坐标轴的位置参数和目标物体在第一时刻的相对位置,采用第一关系模型,计算目标物体在第一坐标轴上第一时刻的绝对位置参数;根据第一载体位置中第二坐标轴的位置参数和目标物体在第一时刻的相对位置,采用第二关系模型,计算目标物体在第二坐标轴上第一时刻的绝对位置参数。
同样的,将第二载体位置也分为在第一坐标轴的位置参数和第二坐标轴中的位置参数,根据第二载体位置中第一坐标轴的位置参数和目标物体在第二时刻的相对位置,采用第一关系模型,计算目标物体在第一坐标轴上第二时刻的绝对位置参数;根据第二载体位置中第二坐标轴的位置参数和目标物体在第二时刻的相对位置,采用第二关系模型,计算目标物体在第二坐标轴上第二时刻的绝对位置参数。
示例的,请参考图2,为本申请实施例提供的一种空间几何关系的示意图,如图2所示,在第一时刻,移动载体的第一载体位置为点,目标物体的第一绝对位置为点,目标物体在第一时刻的相对位置包括距离和方位;在第二时刻,移动载体的第二载体位置为点,目标物体的第二绝对位置为点,目标物体在第二时刻的相对位置包括距离和方位,从第一时刻到第二时刻的时间间隔为。
假设预设坐标系为大地坐标系,X轴为正东方向,Y轴为正北方向,第一时刻第一载体位置点的坐标为,则根据图2所示的空间几何关系,目标物体在第一时刻的第一绝对位置点的坐标可以采用下述第一时刻的第一关系模型和第二关系模型表示。
第一时刻的第一关系模型为:
第一时刻的第二关系模型为:
第二时刻的第一关系模型为:
第二时刻的第二关系模型为:
上述实施例提供的目标物体监测方法,依靠移动载体的载体位置、探测设备探测到的目标物体的相对位置,采用预先构建的移动载体和目标物体的空间几何模型解算目标物体的绝对位置,使得计算目标物体的绝对位置的方法更加简便快捷,且利用载体位置和目标物体的相对位置,使得计算得到的目标物体的绝对位置的准确度更高。
在上述实施例的基础上,本申请实施例还提供另一种目标物体监测方法,请参考图3,为本申请实施例提供的另一种目标物体监测方法的流程示意图,如图3所示,本实施例中,目标物体监测方法包括:S10、S40、S50、S21、S30,其中,S10和S30与上述第一实施例相同,在此不再赘述。
S40:根据第二时刻的相对位置、第一时刻的相对位置以及目标物体在第一时刻的径向速度,判断第二时刻的相对位置是否满足预设的多个位置条件;其中,第一时刻的径向速度为探测设备针对目标物体在第一时刻采集到的径向速度。
本实施例中,为了保证探测设备探测到的目标物体在第二时刻的相对位置的准确度,需要判断第二时刻的相对位置是否准确,并在不准确的情况下对第二时刻的相对位置进行野值补偿。根据第二时刻的相对位置和第一时刻的相对位置,确定目标物体的相对位置变化量,根据目标物体在第一时刻的径向速度,确定在时间间隔内目标物体的径向位置变化量。判断目标物体的相对位置变化量和目标物体的径向位置变化量之间的关系是否满足预设的多个位置条件,从而确定第二时刻的相对位置是否需要补偿。其中,径向为目标物体与移动载体的连线方向,目标物体在第一时刻的径向速度为目标物体的航速在目标物体与移动载体连线方向上的分量。
S50:若第二时刻的相对位置满足多个位置条件中的目标位置条件,则采用目标位置条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对位置进行补偿。
本实施例总,若目标物体的相对位置变化量和目标物体的径向位置变化量之间的关系满足多个位置条件中的目标位置条件,则根据目标位置条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对位置进行补偿。
上述S20包括:
S21:根据第二载体位置、补偿之后的第二时刻的相对位置,计算第二绝对位置。
本实施例中,根据第二载体位置和补偿之后的第二时刻的相对位置,采用前述第二时刻的第一关系模型和第二关系模型,计算目标物体在第二时刻的绝对位置。
在一种可能的实施例中,目标物体的相对位置包括相对距离和相对方位,基于此,本申请实施例还提供又一种目标物体监测方法,请参考图4,为本申请实施例提供的又一种目标物体监测方法的流程示意图,如图4所示,本实施例中,目标物体监测方法包括:S10、S41、S42、S51、S52、S22、S30,其中,S10和S30与上述第一实施例相同,在此不再赘述。
S41:根据第二时刻的相对距离、第一时刻的相对距离以及目标物体在第一时刻的径向速度,判断第二时刻的相对距离是否满足预设的多个距离条件;其中,第一时刻的径向速度为探测设备针对目标物体在第一时刻采集到的径向速度。
本实施例中,当目标物体在探测设备发送的发射波的波束中心附近运动时,忽略目标的方位因素,在目标物体的航向和移动载体的移动方向为相同方向或者相反方向时,移动载体与目标物体的相对距离从第一时刻到第二时刻引起的变化值最大。
当目标物体的航向和移动载体的移动方向为相同方向或者相反方向时,第二时刻的相对距离和第一时刻的相对距离的距离差是移动载体从第一时刻到第二时刻的移动距离与目标物体从第一时刻到第二时刻的移动距离之和,其中,目标物体从第一时刻到第二时刻的移动距离为目标物体的移动速度与时间间隔的乘积,目标物体的航速等于目标物体的径向速度。
当目标物体的航向与移动载体的移动方向存在偏差时,目标物体的实际移动距离应当小于目标物体的径向移动距离,计算第二时刻的相对距离和第一时刻的相对距离的距离差减去移动载体从第一时刻到第二时刻的移动距离作为目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动距离,以目标物体的径向移动距离作为临界值,确定多个距离条件,判断目标物体的实际移动距离是否满足多个距离条件中的目标距离条件,若满足,则确定第二时刻的相对距离满足目标距离条件。
在一种可选实施例中,以目标物体和移动载体相同方向运动时,目标物体从第一时刻到第二时刻的正径向移动距离为第一临界值,目标物体和移动载体相反方向运动时,目标物体从第一时刻到第二时刻的负径向移动距离为第二临界值,以大于或等于第一临界值作为第一距离条件,小于或等于第二临界值作为第二距离条件,大于第二临界值且小于第一临界值作为第三距离条件,判断该目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动距离是否满足第一距离条件、第二距离条件或者第三距离条件。
需要说明的是,本实施例定义目标物体与移动载体朝相同方向运动时,目标物体从第一时刻到第二时刻的移动距离为正径向移动距离,目标物体与移动载体朝相反方向运动时,目标物体从第一时刻到第二时刻的移动距离为负径向移动距离,当然也可以采用相反的定义方式,本申请不做限制。
示例的,目标物体和移动载体相同方向运动时,目标物体从第一时刻到第二时刻的正径向移动距离即第一临界值为,目标物体和移动载体反向运动时,目标物体从第一时刻到第二时刻的负径向移动距离即第二临界值为。请参考图5,为一种目标物体与移动载体相同方向运动的示意图,如图5所示,目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动距离。
S51:若第二时刻的相对距离满足多个距离条件中的目标距离条件,则采用目标距离条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对距离进行补偿。
本实施例中,每个距离条件具有对应的补偿算法,若前述目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动距离满足多个距离条件中的目标距离条件,则确定第二时刻的相对距离满足该目标距离条件,根据该目标距离条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对距离进行补偿。
在一种可选实施例中,若第二时刻的相对距离满足多个距离条件中的第一距离条件,则采用第一距离条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对距离进行补偿,其中,第一距离条件为:第一时刻的相对距离、第二时刻的相对距离和移动载体在预设时间间隔内的移动距离的距离之差大于或等于目标物体在预设时间间隔内的正径向移动距离,预设时间间隔为第一时刻和第二时刻之间的间隔;若第二时刻的相对距离满足多个距离条件中的第二距离条件,则采用第二距离条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对距离进行补偿,其中,第二距离条件为:距离之差小于或等于目标物体在预设时间间隔内的负径向移动距离;若第二时刻的相对距离满足多个距离条件中的第三距离条件,第二时刻的相对距离不变,其中第三距离条件为:距离之差大于负径向移动距离,且小于正径向移动距离。
本实施例中,若目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动距离满足第一距离条件,则确定第二时刻的相对距离满足该第一距离条件,采用第一距离条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对距离进行补偿。其中,第一距离条件为目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动距离大于或等于第一临界值,第一临界值为目标物体和移动载体相同方向运动时,目标物体从第一时刻到第二时刻的正径向移动距离。
若目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动距离满足第二距离条件,则确定第二时刻的相对距离满足该第二距离条件,采用第二距离条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对距离进行补偿。其中,第二距离条件为目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动距离小于或等于第二临界值,第二临界值为目标物体和移动载体相反方向运动时,目标物体从第一时刻到第二时刻的负径向移动距离。
若目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动距离满足第三距离条件,则确定第二时刻的相对距离满足该第三距离条件,采用第三距离条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对距离进行补偿。其中,第三距离条件为目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动距离大于第二临界值且小于第一临界值。
具体的,定义不满足的第二时刻的相对距离为距离野点,针对距离野点,使用第一时刻的预测值加上估计误差代替原本的野值数据。其中,估计误差为目标物体的正径向移动距离或负径向移动距离。示例的,距离条件和补偿算法的对应关系可以为:
S42:根据第二时刻的相对方位、第一时刻的相对方位以及目标物体在第一时刻的径向速度,判断第二时刻的相对方位是否满足预设的多个方位条件。
本实施例中,在目标物体的航向和移动载体的移动方向为切向时,移动载体与目标物体的相对方位从第一时刻到第二时刻引起的变化值最大,第二时刻的相对方位和第一时刻的相对方位的切向方位差可以根据目标物体从第一时刻到第二时刻的移动弧长和半径确定,其中,移动弧长以目标物体的径向移动距离表示,半径以第二时刻的相对距离表示。
当目标物体的航向与移动载体的移动方向存在偏差时,目标物体的实际移动方位应当小于目标物体的切向方位差,计算第二时刻的相对方位和第一时刻的相对方位的方位差作为目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动方位,以目标物体的径向移动方位作为临界值,确定多个方位条件,判断目标物体的实际移动方位是否满足多个方位条件中的目标方位条件,若满足,则确定第二时刻的相对方位满足目标方位条件。
在一种可选实施例中,以目标物体和移动载体正切向运动时,目标物体从第一时刻到第二时刻的正径向移动方位为第一临界值,目标物体和移动载体负切向运动时,目标物体从第一时刻到第二时刻的负径向移动方位为第二临界值,以大于或等于第一临界值作为第一方位条件,小于或等于第二临界值作为第二方位条件,大于第二临界值且小于第一临界值作为第三方位条件,判断该目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动方位是否满足第一方位条件、第二方位条件或者第三方位条件。
示例的,目标物体和移动载体正切向运动时,目标物体从第一时刻到第二时刻的正径向移动方位即第一临界值为,目标物体和移动载体负切向运动时,目标物体从第一时刻到第二时刻的负径向移动方位即第二临界值为。请参考图6,为一种目标物体与移动载体正切向运动的示意图,如图6所示,目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动方位。
需要说明的是,如图6所示,目标物体从第一时刻到第二时刻做切向运动时,目标物体的移动方位为目标物体在移动载体的径向方向上发生的方位变化,本实施例定义目标物体远离移动载体运动的切向为正切向,目标物体从第一时刻到第二时刻做正切向运动时,目标物体相对于移动载体的移动方位为正径向移动方位;定义目标物体靠近移动载体运动的切向为负切向,目标物体从第一时刻到第二时刻做负切向运动时,目标物体相对于移动载体的移动方位为负径向移动方位;当然也可以采用相反的定义方式,本申请不做限制。
S52:若第二时刻的相对方位满足多个方位条件中的目标方位条件,则采用目标方位条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对方位进行补偿。
本实施例中,每个方位条件具有对应的补偿算法,若前述目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动方位满足多个方位条件中的目标方位条件,则确定第二时刻的相对方位满足该目标方位条件,根据该目标方位条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对方位进行补偿。
在一种可选实施例中,若第二时刻的相对方位满足多个方位条件中的第一方位条件,则采用第一方位条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对方位进行补偿,其中,第一方位条件为:第一时刻的相对方位和第二时刻的相对方位的方位之差大于或等于目标物体在预设时间间隔内的正径向移动方位;若第二时刻的相对方位满足多个方位条件中的第二方位条件,则采用第二方位条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对方位进行补偿,其中,第二方位条件为:方位之差小于或等于目标物体在预设时间间隔内的负径向移动方位;若第二时刻的相对方位满足多个方位条件中的第三方位条件,第二时刻的相对方位不变,其中第三方位条件为:方位之差大于负径向移动方位,且小于正径向移动方位。
本实施例中,若目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动方位满足第一方位条件,则确定第二时刻的相对方位满足该第一方位条件,采用第一方位条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对方位进行补偿。其中,第一方位条件为目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动方位大于或等于第一临界值,第一临界值为目标物体和移动载体正切向运动时,目标物体从第一时刻到第二时刻的正径向移动方位。
若目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动方位满足第二方位条件,则确定第二时刻的相对方位满足该第二方位条件,采用第二方位条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对方位进行补偿。其中,第二方位条件为目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动方位小于或等于第二临界值,第二临界值为目标物体和移动载体负切向运动时,目标物体从第一时刻到第二时刻的负径向移动方位。
若目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动方位满足第三方位条件,则确定第二时刻的相对方位满足该第三方位条件,采用第三方位条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对方位进行补偿。其中,第三方位条件为目标物体从第一时刻到第二时刻的实际移动方位大于第二临界值且小于第一临界值。
具体的,定义不满足的第二时刻的相对方位为方位野点,针对方位野点,使用第一时刻的预测值加上估计误差代替原本的野值数据。其中,估计误差为目标物体的正径向移动方位或负径向移动方位。示例的,方位条件和补偿算法的对应关系可以为:
需要说明的是,若探测设备为脉冲多普勒雷达,由于脉冲多普勒雷达每个数据处理周期经过了较长时间的相干积累,径向速度具有非常高的分辨力,量测误差较小,因此,根据径向速度补偿的第二时刻的相对距离和相对方位也更加准确。
S22:根据第二载体位置、补偿之后的第二时刻的相对距离和补偿之后的第二时刻的相对方位,计算第二绝对位置。
本实施例中,根据第二载体位置、补偿之后的第二时刻的相对距离和补偿之后的第二时刻的相对方位,采用前述第二时刻的第一关系模型和第二关系模型,计算目标物体在第二时刻的绝对位置。
上述实施例提供的目标物体监测方法,通过判断第二时刻的相对位置是否满足预设的位置条件,以对第二时刻的相对位置进行补偿,使得第二时刻的相对位置相对于第一时刻的相对位置保持稳定,提高根据相对位置解算绝对位置的解算精度。更进一步地,通过对第二时刻的相对距离和相对方位进行补偿,使得目标物体在第二时刻的相对距离和相对方位相对于第一时刻保持稳定,提高解算精度。
在一种可选实施例中,为了进一步减小第一时刻的相对距离和相对方位与第二时刻的相对距离和相对方位之间的差异起伏,缩小相对距离和相对方位对于计算目标物体的航速和航向的影响,需要对目标物体在各个时刻的相对距离和相对方位进行滤波处理。
在上述实施例的基础上,本申请实施例还提供再一种目标物体监测方法,该方法还包括:根据预设时间段内,目标物体在多个时刻的绝对位置,计算目标物体在预设时间段内的航速和航向。
本实施例中,在预设时间段内确定多个时刻的观测点,采用前述方法计算多个时刻目标物体的绝对位置,通过对多个时刻的绝对位置进行差值计算,确定多个时刻目标物体的位置变化量,根据多个时刻目标物体的位置变化量,计算目标物体在预设时间段内的航速和航向。
在一种可选实施例中,在预设时间段内确定2N个观测时刻,2N个观测时刻的时间间隔依次为,采用前述方法得到2N个观测时刻下,目标物体在预设坐标系下的绝对位置的坐标集合为,集合可以表征预设时间段内,目标物体在预设坐标系下的运动轨迹。
示例的,请参考图7,为本申请实施例提供的一种航速航向计算示意图,如图7所示,将上述2N个观测时刻的目标物体的坐标分成两个部分,其中第一部分为前N个时刻的目标物体的坐标,第二部分为后N个时刻的目标物体的坐标。将分组之后的目标物体的坐标按间隔N个时刻的顺序依次求取差值,然后对全部N组差值求均值,即得到目标物体的总共N个时刻坐标差值的均值。定义目标物体在预设时间段内的航速和航向为,其计算公式可以为:
在上述航向的计算公式中,航向的计算结果对的结果非常敏感,在实际场景的计算中,若假定预设时间段的时间长度非常小,可以认为目标物体在做匀速直线运动,可以通过计算2N个时刻目标物体的坐标的均方根作为,以得到更加稳定的目标物体的航速和航向的计算结果。
在上述实施例的基础上,本申请实施例还提供一种目标物体监测装置。请参考图8,为本申请实施例提供的一种目标物监测装置的结构示意图,如图8所示,该装置包括:
第一绝对位置计算模块10,用于根据移动载体在第一时刻的第一载体位置、目标物体在第一时刻的相对位置,计算目标物体在第一时刻的第一绝对位置;其中,第一时刻的相对位置为移动载体上设置的探测设备针对目标物体在第一时刻探测的相对位置信息;
第二绝对位置计算模块20,还用于根据移动载体在第二时刻的第二载体位置、目标物体在第二时刻的相对位置,计算目标物体在第二时刻的第二绝对位置;其中,第一时刻为第二时刻的前一时刻;其中,第二时刻的相对位置为移动载体上设置的探测设备针对目标物体在第二时刻探测的相对位置信息;
航速航向计算模块30,用于根据第一绝对位置和第二绝对位置,计算目标物体在第一时刻的航速和航向。
可选的,第一绝对位置计算模块10,具体用于根据第一载体位置、第一时刻的相对位置,采用预先构建的移动载体和目标物体的空间几何模型,计算第一绝对位置,其中,空间几何模型用于表征移动载体的载体位置、目标物体的相对位置以及目标物体的绝对位置之间的几何关系。
可选的,空间几何模型包括:预设坐标系中第一坐标轴上的第一关系模型,和预设坐标系中第二坐标轴上的第二关系模型;
第一绝对位置计算模块10,包括:
第一绝对位置计算单元,用于根据第一载体位置中第一坐标轴的位置参数、第一时刻的相对位置,采用第一关系模型,计算目标物体在第一坐标轴上的绝对位置参数;
第二绝对位置计算单元,用于根据第一载体位置中第二坐标轴的位置参数、第一时刻的相对位置,采用第二关系模型,计算目标物体在第二坐标轴上的绝对位置参数;
第一绝对位置包括:目标物体在第一坐标轴上的绝对位置参数和目标物体在第二坐标轴上的绝对位置参数。
可选的,该装置还包括:
判断模块,用于根据第二时刻的相对位置、第一时刻的相对位置以及目标物体在第一时刻的径向速度,判断第二时刻的相对位置是否满足预设的多个位置条件;其中,第一时刻的径向速度为探测设备针对目标物体在第一时刻采集到的径向速度;
补偿模块,用于若第二时刻的相对位置满足多个位置条件中的目标位置条件,则采用目标位置条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对位置进行补偿;
第二绝对位置计算模块20,具体用于根据第二载体位置、补偿之后的第二时刻的相对位置,计算第二绝对位置。
可选的,相对位置包括:相对距离,判断模块,具体用于根据第二时刻的相对距离、第一时刻的相对距离以及目标物体在第一时刻的径向速度,判断第二时刻的相对距离是否满足预设的多个距离条件;其中,第一时刻的径向速度为探测设备针对目标物体在第一时刻采集到的径向速度;
补偿模块,具体用于若第二时刻的相对距离满足多个距离条件中的目标距离条件,则采用目标距离条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对距离进行补偿。
可选的,补偿模块,包括:
第一距离补偿单元,用于若第二时刻的相对距离满足多个距离条件中的第一距离条件,则采用第一距离条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对距离进行补偿,其中,第一距离条件为:第一时刻的相对距离、第二时刻的相对距离和移动载体在预设时间间隔内的移动距离的距离之差大于或等于目标物体在预设时间间隔内的正径向移动距离,预设时间间隔为第一时刻和第二时刻之间的间隔;
第二距离补偿单元,用于若第二时刻的相对距离满足多个距离条件中的第二距离条件,则采用第二距离条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对距离进行补偿,其中,第二距离条件为:距离之差小于或等于目标物体在预设时间间隔内的负径向移动距离;
第三距离补偿单元,用于若第二时刻的相对距离满足多个距离条件中的第三距离条件,第二时刻的相对距离不变,其中第三距离条件为:距离之差大于负径向移动距离,且小于正径向移动距离。
可选的,相对位置还包括:相对方位,判断模块,还用于根据第二时刻的相对方位、第一时刻的相对方位以及目标物体在第一时刻的径向速度,判断第二时刻的相对方位是否满足预设的多个方位条件;
补偿模块,还用于若第二时刻的相对方位满足多个方位条件中的目标方位条件,则采用目标方位条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对方位进行补偿。
可选的,补偿模块,还包括:
第一方位补偿单元,用于若第二时刻的相对方位满足多个方位条件中的第一方位条件,则采用第一方位条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对方位进行补偿,其中,第一方位条件为:第一时刻的相对方位和第二时刻的相对方位的方位之差大于或等于目标物体在预设时间间隔内的正径向移动方位;
第二方位补偿单元,用于若第二时刻的相对方位满足多个方位条件中的第二方位条件,则采用第二方位条件对应的补偿算法,对第二时刻的相对方位进行补偿,其中,第二方位条件为:方位之差小于或等于目标物体在预设时间间隔内的负径向移动方位;
第三方位补偿单元,用于若第二时刻的相对方位满足多个方位条件中的第三方位条件,第二时刻的相对方位不变,其中第三方位条件为:方位之差大于负径向移动方位,且小于正径向移动方位。
可选的,航速航向计算模块30,还用于根据预设时间段内,目标物体在多个时刻的绝对位置,计算目标物体在预设时间段内的航速和航向。
上述装置用于执行前述实施例提供的方法,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC),或,一个或多个微处理器,或,一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上系统(system-on-a-chip,简称SOC)的形式实现。
请参考图9,为本申请实施例提供的目标物体监测设备的示意图,如图9所示,该目标物体监测设备100包括:处理器101、存储介质102和总线,存储介质102存储有处理器101可执行的程序指令,当目标物体监测设备100运行时,处理器101与存储介质102之间通过总线通信,处理器101执行程序指令,以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。
可选地,本发明还提供一种计算机可读存储介质,存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行时用于执行上述方法实施例。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(英文:Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取存储器(英文:Random Access Memory,简称:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种目标物体监测方法,其特征在于,所述方法包括:
根据移动载体在第一时刻的第一载体位置、目标物体在所述第一时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第一时刻的第一绝对位置;其中,所述第一时刻的相对位置为所述移动载体上设置的探测设备针对所述目标物体在所述第一时刻探测的相对位置信息;
根据所述移动载体在第二时刻的第二载体位置、所述目标物体在所述第二时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第二时刻的第二绝对位置;其中,所述第一时刻为所述第二时刻的前一时刻,所述第二时刻的相对位置为所述移动载体上设置的探测设备针对所述目标物体在所述第二时刻探测的相对位置信息;
根据所述第一绝对位置和所述第二绝对位置,计算所述目标物体在所述第一时刻的航速和航向。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据移动载体在第一时刻的第一载体位置、目标物体在所述第一时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第一时刻的第一绝对位置,包括:
根据所述第一载体位置、所述第一时刻的相对位置,采用预先构建的所述移动载体和所述目标物体的空间几何模型,计算所述第一绝对位置,其中,所述空间几何模型用于表征所述移动载体的载体位置、所述目标物体的相对位置以及所述目标物体的绝对位置之间的几何关系。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述空间几何模型包括:预设坐标系中第一坐标轴上的第一关系模型,和所述预设坐标系中第二坐标轴上的第二关系模型;
所述根据所述第一载体位置、所述第一时刻的相对位置,采用预先构建的所述移动载体和所述目标物体的空间几何模型,计算所述第一绝对位置,包括:
根据所述第一载体位置中所述第一坐标轴的位置参数、所述第一时刻的相对位置,采用所述第一关系模型,计算所述目标物体在所述第一坐标轴上的绝对位置参数;
根据所述第一载体位置中所述第二坐标轴的位置参数、所述第一时刻的相对位置,采用所述第二关系模型,计算所述目标物体在所述第二坐标轴上的绝对位置参数;
所述第一绝对位置包括:所述目标物体在所述第一坐标轴上的绝对位置参数和所述目标物体在所述第二坐标轴上的绝对位置参数。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述移动载体在第二时刻的第二载体位置、所述目标物体在所述第二时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第二时刻的第二绝对位置之前,所述方法还包括:
根据所述第二时刻的相对位置、所述第一时刻的相对位置以及所述目标物体在所述第一时刻的径向速度,判断所述第二时刻的相对位置是否满足预设的多个位置条件;其中,所述第一时刻的径向速度为所述探测设备针对所述目标物体在所述第一时刻采集到的径向速度;
若所述第二时刻的相对位置满足所述多个位置条件中的目标位置条件,则采用所述目标位置条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对位置进行补偿;
所述根据所述移动载体在第二时刻的第二载体位置、所述目标物体在所述第二时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第二时刻的第二绝对位置,包括:
根据所述第二载体位置、补偿之后的所述第二时刻的相对位置,计算所述第二绝对位置。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述相对位置包括:相对距离,所述相对距离为所述移动载体上设置的探测设备针对所述目标物体探测的相对距离,所述根据所述移动载体在第二时刻的第二载体位置、所述目标物体在所述第二时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第二时刻的第二绝对位置之前,所述方法还包括:
根据所述第二时刻的相对距离、所述第一时刻的相对距离以及所述目标物体在所述第一时刻的径向速度,判断所述第二时刻的相对距离是否满足预设的多个距离条件;其中,所述第一时刻的径向速度为所述探测设备针对所述目标物体在所述第一时刻采集到的径向速度;
若所述第二时刻的相对距离满足所述多个距离条件中的目标距离条件,则采用所述目标距离条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对距离进行补偿。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述若所述第二时刻的相对距离满足所述多个距离条件中的目标距离条件,则采用所述目标距离条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对距离进行补偿,包括:
若所述第二时刻的相对距离满足所述多个距离条件中的第一距离条件,则采用所述第一距离条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对距离进行补偿,其中,所述第一距离条件为:所述第一时刻的相对距离、所述第二时刻的相对距离和所述移动载体在预设时间间隔内的移动距离的距离之差大于或等于所述目标物体在所述预设时间间隔内的正径向移动距离,所述预设时间间隔为所述第一时刻和所述第二时刻之间的间隔;
若所述第二时刻的相对距离满足所述多个距离条件中的第二距离条件,则采用所述第二距离条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对距离进行补偿,其中,所述第二距离条件为:所述距离之差小于或等于所述目标物体在所述预设时间间隔内的负径向移动距离;
若所述第二时刻的相对距离满足所述多个距离条件中的第三距离条件,所述第二时刻的相对距离不变,其中所述第三距离条件为:所述距离之差大于所述负径向移动距离,且小于所述正径向移动距离。
7.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述相对位置还包括:相对方位,所述相对方位为所述移动载体上设置的探测设备针对所述目标物体探测的相对方位,所述根据所述移动载体在第二时刻的第二载体位置、所述目标物体在所述第二时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第二时刻的第二绝对位置之前,所述方法还包括:
根据所述第二时刻的相对方位、所述第一时刻的相对方位以及所述目标物体在所述第一时刻的径向速度,判断所述第二时刻的相对方位是否满足预设的多个方位条件;
若所述第二时刻的相对方位满足所述多个方位条件中的目标方位条件,则采用所述目标方位条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对方位进行补偿。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述若所述第二时刻的相对方位满足所述多个方位条件中的目标方位条件,则采用所述目标方位条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对方位进行补偿,包括:
若所述第二时刻的相对方位满足所述多个方位条件中的第一方位条件,则采用所述第一方位条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对方位进行补偿,其中,所述第一方位条件为:所述第一时刻的相对方位和所述第二时刻的相对方位的方位之差大于或等于所述目标物体在所述预设时间间隔内的正径向移动方位;
若所述第二时刻的相对方位满足所述多个方位条件中的第二方位条件,则采用所述第二方位条件对应的补偿算法,对所述第二时刻的相对方位进行补偿,其中,所述第二方位条件为:所述方位之差小于或等于所述目标物体在所述预设时间间隔内的负径向移动方位;
若所述第二时刻的相对方位满足所述多个方位条件中的第三方位条件,所述第二时刻的相对方位不变,其中所述第三方位条件为:所述方位之差大于所述负径向移动方位,且小于所述正径向移动方位。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据预设时间段内,所述目标物体在多个时刻的绝对位置,计算所述目标物体在所述预设时间段内的航速和航向。
10.一种目标物体监测装置,其特征在于,所述装置包括:
第一绝对位置计算模块,用于根据移动载体在第一时刻的第一载体位置、目标物体在所述第一时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第一时刻的第一绝对位置;其中,所述第一时刻的相对位置为所述移动载体上设置的探测设备针对所述目标物体在所述第一时刻探测的相对位置信息;
第二绝对位置计算模块,用于根据所述移动载体在第二时刻的第二载体位置、所述目标物体在所述第二时刻的相对位置,计算所述目标物体在所述第二时刻的第二绝对位置;其中,所述第一时刻为所述第二时刻的前一时刻,所述第二时刻的相对位置为所述移动载体上设置的探测设备针对所述目标物体在所述第二时刻探测的相对位置信息;
航速航向计算模块,用于根据所述第一绝对位置和所述第二绝对位置,计算所述目标物体在所述第一时刻的航速和航向。
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