CN117129982A - 线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达 - Google Patents

Abstract

线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，包括主控系统，主控系统电性连接对称主雷达，主雷达通过角度调解机构进行角度调解，角度调解机构与角度调解模块电性连接，限位装置设置在角度调解机构上，角度调解模块与限位装置电性连接，主控系统电性连接角度调解模块，主雷达下方的补盲雷达，补盲雷达与主控系统电性连接，主控系统包括数据采集动态融合单元、健康状态诊断与异常报警输出模块、时钟以及位置单元和通信单元，主控系统通过通信单元将数据传递给雷达上层应用平台或第三方平台进行数据传递。本发明将主补雷达覆盖的扫描区域通过动态数据融合和连续拼接方式形成一个线型扫描感知区域，角度可调使其符合更多地势。

Description

线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达

技术领域

本发明属于雷达领域，具体地说是线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达。

背景技术

雷达是生活中常见的传感设备，目前由于雷达工作原理以及安装方式的原因，使其都会在雷达下方或前方产生一定的盲区(灯下黑)，尤其是应用于道路交通领域的雷达随着安装高度的提升，探测距离的增远而使自身的盲区就会变得越大，并且这种只向前看的原因使雷达无法更好的适应不同地势环境而稳定可靠的进行监测，如凹凸不平的地势、曲线型的地势，丘陵等区域。当雷达遇到这种地势时，其设备的覆盖范围会大大变小、盲区变大、系统的稳定和可靠性变弱。由于单个雷达设备不能更好的适应各种地形，并且雷达自身盲区无法进行有效监测，从而使雷达传感器的使用效能大大降低。现阶段想要有效解决这一问题，就需要重复建设更多的雷达设备进行相互补充，但这种方式却大大增加了整体系统的建设成本。另外由于受不同地势和自身盲区的影响，为了使众多雷达设备同时达到最优工作状态，还需要大量的人员在现场进行繁琐的调试工作才能使整个雷达系统达到最佳，而由众多分离式雷达组合而成复杂的雷达系统投入使用后，如果其中一台设备由于震动、风力等原因发生了偏移、位移或故障，则会导致部分区域数据衔接不上，并且需要人员到现场重新进行修正和调试，这样就会大大增加了雷达设备后期维护工作量、维护成本，增加了维护难度尤其是在一些特殊地带或区域。因此，就需要一种既能够实现远距离探测，又能能够解决雷达自身盲区灯下黑的问题，又可以使雷达能够适应更多的地势环境，并且一旦雷达出现姿态变化如位移、偏转、倾斜等问题，设备能够马上报警，系统能够马上定位该故障设备并且给出故障原因以及所在位置，最重要的就是还可以通过远程控制方式来解决大部分需要人员赶赴现场才能够解决的问题，从而使系统快速恢复正常工作。

发明内容

本发明提供线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，包括主控系统，所述的主控系统电性连接至少两个对称主雷达，所述的主雷达通过角度调解机构进行角度调解，所述角度调解机构与角度调解模块电性连接，所述限位装置设置在角度调解机构上，所述角度调解模块与限位装置电性连接，主控系统电性连接角度调解模块，所述主雷达下方的补盲雷达，所述补盲雷达与主控系统电性连接，所述的主控系统包括数据采集动态融合单元、健康状态诊断与异常报警输出模块、时钟以及位置单元和通信单元，主控系统通过通信单元将数据传递给雷达上层应用平台或第三方平台进行数据传递。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述主雷达数量至少为两个，所述主雷达采用一一对称设置，两个所述对称主雷达的雷达天线扫描方向采用相反方向设置。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述的主雷达为线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达实现对某一方向远距离大范围的环境扫描、数据采集、目标监测的功能，通过主雷达可以实现对某一方向原始数据采集和结构化数据采集与输出，主雷达与角度调节结构形成一体，通过改变角度结构的俯仰角度的变化，来实现对雷达俯仰角度变化的调节满足对不同地势覆盖扫描需求，另外主雷达还接收来自参数设置和控制模块发送过来的各种工作配置数据，以使主雷达按需达到最佳工作状态。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述的补盲雷达主要为线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达某一方向主雷达下方盲区进行补盲，并且补盲雷达扫描方向与相应的主雷达扫描方向保持一致，以达到线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达在某一方向，既能实现远距离大方位探测扫描的能力，又能实现雷达下方小盲区或无盲区工作扫描的需求，该部分为一固定角度向下照射扫描，并且该雷达扫描区域与主雷达所覆盖的扫描检测区域始终保持最佳数据融合重叠区域，另外该部分还接收来自参数设置和控制模块发送过来的各种工作配置数据，以使补盲雷达按需达到最佳工作状态。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，两个所述的相互对称的主补雷达采用分区连续扫描，并通过动态数据融合和连续拼接方式，将两个相互对称的主补雷达所覆盖相邻的连续扫描区域合成一个小盲区或无盲区的线型扫描感知监测区域。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述的角度调节机构主要由机械部分和电气部分组成，通过接收角度调节模块发送过来的控制信息实现对机械部分结构的调节和控制，从而带动主雷达角度变化，并将调节后所获得的角度数据经过角度调节模块送往上层平台进行数据校验和复核使用。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述的角度调节模块通过收来自主控系统发送过来控制信息，完成对角度调节机构俯仰角度的调节和控制，所述角度调节模块还与限位装置连接在一起并实时接收限位装置发送过来的控制信号，以实现对角度调节机构的保护，调整后的主雷达所覆盖的的检测区域可以达到与实际现场的线性情况、地势情况相符，满足检测区域内出现凹凸不平、曲线检测的高难度监测要求。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述的主雷达和补盲雷达重叠区域采集到的目标数据的融合操作为：当目标进入主雷达和补盲雷达重叠检测区域时主雷达和补盲雷达会同时扫描到这个目标，扫描后的主雷达和补盲雷达原始数据再经过核心处理单元进行分析处理获得目标的动态数据，由于主雷达和补盲雷达所在位置的不同、扫描过程不同步、目标相对于主雷达和补盲雷达行驶方向不同、设定参数不同、目标跟踪定位精度有误差多种原因，即使是同一目标也会由于以上原因在系统中得出两个不一样的动态数据信息及ID身份编号信息，在系统中会出现有重影或阴影现象，此时系统会以带有完整信息被跟踪目标为真实目标或主要目标，另一个雷达扫描同一目标为虚假目标或辅助目标。由于被跟踪定位的目标动态信息中包括：目标实时的运动速度、运动方向、经纬度、目标尺寸、目标类型、方向角、所在位置、目标距离雷达靶面的XYZ坐标值、在各自雷达区域内唯一ID身份编号以及目标有无异常情况出现的重要信息，由于雷达扫描目标是有一定的定位精度的，以此定位精度衡量参考基准，并以真实目标为中心设定一个关联目标范围，在此范围内所有的目标列为有效关联目标对象，超过此为范围的目标列为无效目标关联对象，对于无效目标关联对象系统不在关注，系统以目标的实时运动速度、目标运动方向、经纬度、目标尺寸、目标类型、所在车道为参考比较关联对象，并与预先设定的关联合并值为参考值以及符合预先设定的关联合并值规律点迹连续重复出现次数M为判断是否关联融合的判定条件，M为1-10内的整数。对于那些满足这些要求的真实目标与虚假目标进行关联，并在预设目标关联融合重叠区域内进行融合，融合后的目标动态信息会以虚假目标动态信息为准，并将其中的ID身份编号进行修正，ID身份编号将会于之前的真实目标ID身份编号保持一致，并将该动作持续下去并将被修正后的结果与该目标的特征信息形成完整的数据信息输出并存入永久数据库中以备调用，此外该修正后的目标完整信息将作为下一个重叠区域的真实目标信息使用，如果在重叠区域未能匹配成功的两个目标，真实目标所经过的所有点迹信息与完整数据信息将会存入永久数据库中以备调用，虚假目标动态信息将会被持续存入临时数据库中以备调用。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述的数据采集动态融合单元为线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达核心数据处理单元，所述数据采集动态融合单元包括数据采集模块、单方向数据融合模块，多方向数据融合模块。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述的数据采集模块主要用来实时采集线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达不同方向的主雷达和补盲雷达推送过来的数据，并按照不同方向主补雷达编号生产的数据推送给某一方向数据融合模块中进行数据融合拼接，某一方向数据融合模块启动预先预制的相邻雷达重叠区域扫描同目标融合算法，将某一方向上主体雷达天线和补盲雷达所采集到的数据进行融合拼接输出到多方向数据融合模块中，多方向数据融合模块启动预先预制的背靠背雷达无重叠区域扫描同目标融合拼接算法，将对称相反方向上主体雷达天线和补盲雷达所采集到的数据进行二次融合拼接输出，并将融合后的整体数据送入到目标数据采集与目标异常目标报警模块中进行目标识别、分类采集与异常状态报警输出，送入到数据整个输出模块实现原始数据的采集与输出，来满足上层平台对不同数据内容与格式的应用需求。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述的健康状态诊断与异常报警输出模块要是利用本地运行的自诊断程序对雷达设备各个核心功能模块、机械模块的健康状态进行监测，一旦检测到某一器件、某一部件或功能模块、设备工作环境、工作状态出现异常时，雷达设备会马上向上层平台发出报警信息，以提示相关人员对该设备进行整体或部分进行检修恢复或停止工作，并启动异常保护机制，健康状态诊断与异常报警输出模块可以通过接收供电及保护模块、姿态检测模块、通信单元、工作温度监测模块、调解机构与模块、主雷达、补盲雷达的信息进行健康状态诊断。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述供电及保护模块为雷达整体进行供电外，还对主雷达和补盲雷达各个核心部件以及单元进行保护，出现过压、电源极性反接、过流、雷击、电磁干扰、震动、环境、温度超过或低于系统允许的范围值时进行快速保护，以免给设备造成更大的伤害。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述的姿态监测模块用于对雷达整体设备的是否处于正常工作姿态进行监测并发出异常姿报警，其主要通过内置的电子罗盘实时输出设备正常工作时的姿势状态数据信息，一旦由于外在的环境出现震动、撞击、摇晃而导致设备的工作姿态发生了改变，并且变化的范围超过了预先给雷达设备设定的允许的范围值时，雷达设备马上会向上层平台或第三方平台发出告警信息，告知管理人员设备已经处于异常工作状态，并需要管理人员尽快将该设备进行维护或修复，重新回到最佳工作状态中。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述得工作温度监测模块：主要用来监测雷达自身内部整体工作温度，该温度一旦高于或低于设备规定的允许范围值，设备马上就会向上层平台发送高进信息。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述的时钟以及位置单元包括定位授时模块和时钟模块。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述的定位授时模块主要利用北斗/GPS定位授时模块来给设备工作位置进行精准定位和给本地系统进行同步授时使用，同步授时可采用北斗/GPS定位授时模块进行本地授时，也可以通过远程NTP授时服务器进行远程授时，另外该模块支持设备断电自动发送位置信息给上层平台，当系统检测到该设备偏离出预定的区域时，便会发出设备丢失被盗报警经信息，供管理人员尽快对丢失的设备进行定位寻回工作。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述的通信模块可以采用4G通信模块、5G通信模块、WIFI通信模块或有线网络通信模块中的任意一种或任意两种以上的组合。

如上所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，所述的主控系统包括数据存储模块，所述数据存储模块用于存储数据。

本发明的优点是：

1、本发明通过加设补盲雷达从而实现了对主雷达的盲区数据的探测采集，从而有效的提高了雷达探测数据的准确性，同时本发明采用一体化结构设计，使产品在使用上、安装调试上更为方便、快捷和牢固；

2、本发明内部集成多种传感器和通信方式，一旦设备出现异常，设备会马上发出报警信息，告知管理人员，管理人员可以通过远程控制模式，对雷达角度进行调节修复，并可以启动应急模式使雷达脱离危险工作模式来降低设备的故障损坏率；

3、本发明采用一体化结构设计，将主雷达和补盲雷达完美的融合在一起，通过改变主雷达俯仰角度，能够使整体能够适应更多的、复杂的地势环境。通过实时采集主补雷达数据，利用同方向、同区域、动态时空数据融合技术，将两个不同工作模式，不同作用距离的雷达传感器融合了在一起，实现了无盲区、大范围、远距地探测的全新型雷达设备；另外再利用异方向、异区域、惯性模拟补偿、动态时空数据融合技术，将多个不同方向主雷达和补盲雷达形成的监测区域，做了进一步融合，使整个雷达的感知区域、感知范围、感知距离、感知能力做了进一步提升；

4、本发明具有姿态检测报警功能：当设备安装位置、角度、方向、水平、垂直等方向发生偏转时设备会发出实时报警信息，提示监控人员尽快维护设备；

5、本发明具有故障自诊断、自启动模式，当由于外部环境而导致设备处于异常工作状态时，设备会马上恢复正常模式以保持设备能够始终保持稳定可靠工作。

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是本发明的结构示意图；

图2是本发明的运行流程示意图；

图3是本发明的主雷达和补盲雷达进行区域扫描的示意图。

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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，包括主控系统，所述的主控系统电性连接至少两个对称主雷达，所述的主雷达通过角度调解机构进行角度调解，所述角度调解机构与角度调解模块电性连接，所述限位装置设置在角度调解机构上，所述角度调解模块与限位装置电性连接，主控系统电性连接角度调解模块，所述主雷达下方的补盲雷达，所述补盲雷达与主控系统电性连接，所述的主控系统包括数据采集动态融合单元、健康状态诊断与异常报警输出模块、时钟以及位置单元和通信单元，主控系统通过通信单元将数据传递给雷达上层应用平台或第三方平台进行数据传递。

如图2所示，本发明运行流程为：

步骤一：设备开机；

步骤二：设备加电自检获取自身工作状态信息；

步骤三：获取主雷达位置信息及设置授时方式；

步骤四：设定主雷达自身工作状态异常报警阈值；

步骤五：设定主雷达俯仰角度(调整雷达所覆盖区域)；

步骤六：设定主雷达和补盲雷达目标采集、识别、异常报警信息；

步骤七：设定主雷达和补盲雷达数据上传通道；

步骤八：启动主雷达和补盲雷达各应用程序采集数据编码输出。

优选的，所述主雷达数量至少为两个，所述主雷达采用一一对称设置，两个所述对称主雷达的雷达天线扫描方向采用相反方向设置。

优选的，所述的主雷达为线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达实现对某一方向远距离大范围的环境扫描、数据采集、目标监测的功能，通过主雷达可以实现对某一方向原始数据采集和结构化数据采集与输出，主雷达与角度调节结构形成一体，通过改变角度结构的俯仰角度的变化，来实现对雷达俯仰角度变化的调节满足对不同地势覆盖扫描需求，另外主雷达还接收来自参数设置和控制模块发送过来的各种工作配置数据，以使主雷达按需达到最佳工作状态。

优选的，所述的补盲雷达主要为线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达某一方向主雷达下方盲区进行补盲，并且补盲雷达扫描方向与相应的主雷达扫描方向保持一致，以达到线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达在某一方向，既能实现远距离大方位探测扫描的能力，又能实现雷达下方小盲区或无盲区工作扫描的需求，该部分为一固定角度向下照射扫描，并且该雷达扫描区域与主雷达所覆盖的扫描检测区域始终保持最佳数据融合重叠区域，另外该部分还接收来自参数设置和控制模块发送过来的各种工作配置数据，以使补盲雷达按需达到最佳工作状态。

优选的，两个所述的相互对称的主补雷达采用分区连续扫描，并通过动态数据融合和连续拼接方式，将两个相互对称的主补雷达所覆盖相邻的连续扫描区域合成一个小盲区或无盲区的线型扫描感知监测区域。

优选的，所述的角度调节机构主要由机械部分和电气部分组成，通过接收角度调节模块发送过来的控制信息实现对机械部分结构的调节和控制，从而带动主雷达角度变化，并将调节后所获得的角度数据经过角度调节模块送往上层平台进行数据校验和复核使用。

优选的，所述的角度调节模块通过收来自主控系统发送过来控制信息，完成对角度调节机构俯仰角度的调节和控制，所述角度调节模块还与限位装置连接在一起并实时接收限位装置发送过来的控制信号，以实现对角度调节机构的保护，调整后的主雷达所覆盖的的检测区域可以达到与实际现场的线性情况、地势情况相符，满足检测区域内出现凹凸不平、曲线检测的高难度监测要求。

如图3所示，其为主雷达和补盲雷达进行区域扫描的示意图，其中ZFG1：方向1主雷达覆盖区域；BFG1：方向1补盲雷达覆盖区域；ZFG2：方向2主雷达覆盖区域；BFG2：方向2补盲雷达覆盖区域；WCD：两个不同方向的主雷达和补盲雷达正下方无重叠区域；CD：同方向主雷达和补盲雷达重叠区域；YS：延伸方向；LD：线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达；LG：雷达安装基础立杆或设施；JSQ：需要被雷达监视检测的区域；ZTJCQ：线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达整体监测区域；CD区为同方向主雷达和补盲雷达重叠区域，其通过数据融合从而获取准确的目标数据；同时对于WCD区可以通过惯性补充从而获得目标经过WCD区的数据，从而实现无盲区探测；本发明通过调节某一方向主雷达的俯仰角度从而可以实现对线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达整体监测区域按照延伸方向延长或缩短，主体雷达俯仰角度的调节会被限定一定的范围内，但是无论主雷达俯仰角度如何变化，所覆盖的检测区域如何延长或缩短，其与补盲雷达所重叠用于同一方向实现区域融合和数据融合的区域始终会保持在一个最佳的范围内，从而能够保障同一方向所采集扫描到的数据始终能够保持稳定可靠的输出。并且通过调节某一方向主雷达的俯仰角度从而可以实现对线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达能够更好的适应需要被雷达监视检测区域起伏地势或转弯区域的最佳检测方式需求；同时WCD区通过惯性补偿的方式与使其对全部区域完成全部区域的数据统计。

优选的，所述的主雷达和补盲雷达重叠区域采集到的目标数据的融合操作为：当目标进入主雷达和补盲雷达重叠检测区域时主雷达和补盲雷达会同时扫描到这个目标，扫描后的主雷达和补盲雷达原始数据再经过核心处理单元进行分析处理获得目标的动态数据，由于主雷达和补盲雷达所在位置的不同、扫描过程不同步、目标相对于主雷达和补盲雷达行驶方向不同、设定参数不同、目标跟踪定位精度有误差多种原因，即使是同一目标也会由于以上原因在系统中得出两个不一样的动态数据信息及ID身份编号信息，在系统中会出现有重影或阴影现象，此时系统会以带有完整信息被跟踪目标为真实目标或主要目标，另一个雷达扫描同一目标为虚假目标或辅助目标。由于被跟踪定位的目标动态信息中包括：目标实时的运动速度、运动方向、经纬度、目标尺寸、目标类型、方向角、所在位置、目标距离雷达靶面的XYZ坐标值、在各自雷达区域内唯一ID身份编号以及目标有无异常情况出现的重要信息，由于雷达扫描目标是有一定的定位精度的，以此定位精度衡量参考基准，并以真实目标为中心设定一个关联目标范围，在此范围内所有的目标列为有效关联目标对象，超过此为范围的目标列为无效目标关联对象，对于无效目标关联对象系统不在关注，系统以目标的实时运动速度、目标运动方向、经纬度、目标尺寸、目标类型、所在车道为参考比较关联对象，并与预先设定的关联合并值为参考值以及符合预先设定的关联合并值规律点迹连续重复出现次数M为判断是否关联融合的判定条件，M为1-10内的整数。对于那些满足这些要求的真实目标与虚假目标进行关联，并在预设目标关联融合重叠区域内进行融合，融合后的目标动态信息会以虚假目标动态信息为准，并将其中的ID身份编号进行修正，ID身份编号将会于之前的真实目标ID身份编号保持一致，并将该动作持续下去并将被修正后的结果与该目标的特征信息形成完整的数据信息输出并存入永久数据库中以备调用，此外该修正后的目标完整信息将作为下一个重叠区域的真实目标信息使用，如果在重叠区域未能匹配成功的两个目标，真实目标所经过的所有点迹信息与完整数据信息将会存入永久数据库中以备调用，虚假目标动态信息将会被持续存入临时数据库中以备调用。

优选的，所述的数据采集动态融合单元为线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达核心数据处理单元，所述数据采集动态融合单元包括数据采集模块、单方向数据融合模块，多方向数据融合模块。

优选的，所述的数据采集模块主要用来实时采集线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达不同方向的主雷达和补盲雷达推送过来的数据，并按照不同方向主补雷达编号生产的数据推送给某一方向数据融合模块中进行数据融合拼接，某一方向数据融合模块启动预先预制的相邻雷达重叠区域扫描同目标融合算法，将某一方向上主体雷达天线和补盲雷达所采集到的数据进行融合拼接输出到多方向数据融合模块中，多方向数据融合模块启动预先预制的背靠背雷达无重叠区域扫描同目标融合拼接算法，将对称相反方向上主体雷达天线和补盲雷达所采集到的数据进行二次融合拼接输出，并将融合后的整体数据送入到目标数据采集与目标异常目标报警模块中进行目标识别、分类采集与异常状态报警输出，送入到数据整个输出模块实现原始数据的采集与输出，来满足上层平台对不同数据内容与格式的应用需求。

优选的，所述的健康状态诊断与异常报警输出模块要是利用本地运行的自诊断程序对雷达设备各个核心功能模块、机械模块的健康状态进行监测，一旦检测到某一器件、某一部件或功能模块、设备工作环境、工作状态出现异常时，雷达设备会马上向上层平台发出报警信息，以提示相关人员对该设备进行整体或部分进行检修恢复或停止工作，并启动异常保护机制，健康状态诊断与异常报警输出模块可以通过接收供电及保护模块、姿态检测模块、通信单元、工作温度监测模块、调解机构与模块、主雷达、补盲雷达的信息进行健康状态诊断。

优选的，所述供电及保护模块为雷达整体进行供电外，还对主雷达和补盲雷达各个核心部件以及单元进行保护，出现过压、电源极性反接、过流、雷击、电磁干扰、震动、环境、温度超过或低于系统允许的范围值时进行快速保护，以免给设备造成更大的伤害。

优选的，所述的姿态监测模块用于对雷达整体设备的是否处于正常工作姿态进行监测并发出异常姿报警，其主要通过内置的电子罗盘实时输出设备正常工作时的姿势状态数据信息，一旦由于外在的环境出现震动、撞击、摇晃而导致设备的工作姿态发生了改变，并且变化的范围超过了预先给雷达设备设定的允许的范围值时，雷达设备马上会向上层平台或第三方平台发出告警信息，告知管理人员设备已经处于异常工作状态，并需要管理人员尽快将该设备进行维护或修复，重新回到最佳工作状态中。

优选的，所述得工作温度监测模块：主要用来监测雷达自身内部整体工作温度，该温度一旦高于或低于设备规定的允许范围值，设备马上就会向上层平台发送高进信息。

优选的，所述的时钟以及位置单元包括定位授时模块和时钟模块。

优选的，所述的定位授时模块主要利用北斗/GPS定位授时模块来给设备工作位置进行精准定位和给本地系统进行同步授时使用，同步授时可采用北斗/GPS定位授时模块进行本地授时，也可以通过远程NTP授时服务器进行远程授时，另外该模块支持设备断电自动发送位置信息给上层平台，当系统检测到该设备偏离出预定的区域时，便会发出设备丢失被盗报警经信息，供管理人员尽快对丢失的设备进行定位寻回工作。

优选的，所述的通信模块可以采用4G通信模块、5G通信模块、WIFI通信模块或有线网络通信模块中的任意一种或任意两种以上的组合。

优选的，所述的主控系统包括数据存储模块，所述数据存储模块用于存储数据。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，其特征在于：包括主控系统，所述的主控系统电性连接至少两个对称主雷达，所述的主雷达通过角度调解机构进行角度调解，所述角度调解机构与角度调解模块电性连接，所述限位装置设置在角度调解机构上，所述角度调解模块与限位装置电性连接，主控系统电性连接角度调解模块，所述主雷达下方的补盲雷达，所述补盲雷达与主控系统电性连接，所述的主控系统包括数据采集动态融合单元、健康状态诊断与异常报警输出模块、时钟以及位置单元和通信单元，主控系统通过通信单元将数据传递给雷达上层应用平台或第三方平台进行数据传递。

2.根据权利要求1所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，其特征在于：所述主雷达数量至少为两个，所述主雷达采用一一对称设置，两个所述对称主雷达的雷达天线扫描方向采用相反方向设置。

3.根据权利要求1所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，其特征在于：

所述的主雷达为线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达实现对某一方向远距离大范围的环境扫描、数据采集、目标监测的功能，通过主雷达可以实现对某一方向原始数据采集和结构化数据采集与输出，主雷达与角度调节结构形成一体，通过改变角度结构的俯仰角度的变化，来实现对雷达俯仰角度变化的调节满足对不同地势覆盖扫描需求，另外主雷达还接收来自参数设置和控制模块发送过来的各种工作配置数据，以使主雷达按需达到最佳工作状态；

所述的补盲雷达主要为线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达某一方向主雷达下方盲区进行补盲，并且补盲雷达扫描方向与相应的主雷达扫描方向保持一致，以达到线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达在某一方向，既能实现远距离大方位探测扫描的能力，又能实现雷达下方小盲区或无盲区工作扫描的需求，该部分为一固定角度向下照射扫描，并且该雷达扫描区域与主雷达所覆盖的扫描检测区域始终保持最佳数据融合重叠区域，另外该部分还接收来自参数设置和控制模块发送过来的各种工作配置数据，以使补盲雷达按需达到最佳工作状态；

两个所述的相互对称的主补雷达采用分区连续扫描，并通过动态数据融合和连续拼接方式，将两个相互对称的主补雷达所覆盖相邻的连续扫描区域合成一个小盲区或无盲区的线型扫描感知监测区域。

所述的角度调节机构主要由机械部分和电气部分组成，通过接收角度调节模块发送过来的控制信息实现对机械部分结构的调节和控制，从而带动主雷达角度变化，并将调节后所获得的角度数据经过角度调节模块送往上层平台进行数据校验和复核使用；

所述的角度调节模块通过收来自主控系统发送过来控制信息，完成对角度调节机构俯仰角度的调节和控制，所述角度调节模块还与限位装置连接在一起并实时接收限位装置发送过来的控制信号，以实现对角度调节机构的保护，调整后的主雷达所覆盖的的检测区域可以达到与实际现场的线性情况、地势情况相符，满足检测区域内出现凹凸不平、曲线检测的高难度监测要求。

4.根据权利要求3所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，其特征在于：所述的主雷达和补盲雷达重叠区域采集到的目标数据的融合操作为：当目标进入主雷达和补盲雷达重叠检测区域时主雷达和补盲雷达会同时扫描到这个目标，扫描后的主雷达和补盲雷达原始数据再经过核心处理单元进行分析处理获得目标的动态数据，由于主雷达和补盲雷达所在位置的不同、扫描过程不同步、目标相对于主雷达和补盲雷达行驶方向不同、设定参数不同、目标跟踪定位精度有误差多种原因，即使是同一目标也会由于以上原因在系统中得出两个不一样的动态数据信息及ID身份编号信息，在系统中会出现有重影或阴影现象，此时系统会以带有完整信息被跟踪目标为真实目标或主要目标，另一个雷达扫描同一目标为虚假目标或辅助目标；由于被跟踪定位的目标动态信息中包括：目标实时的运动速度、运动方向、经纬度、目标尺寸、目标类型、方向角、所在位置、目标距离雷达靶面的XYZ坐标值、在各自雷达区域内唯一ID身份编号以及目标有无异常情况出现的重要信息，由于雷达扫描目标是有一定的定位精度的，以此定位精度衡量参考基准，并以真实目标为中心设定一个关联目标范围，在此范围内所有的目标列为有效关联目标对象，超过此为范围的目标列为无效目标关联对象，对于无效目标关联对象系统不在关注，系统以目标的实时运动速度、目标运动方向、经纬度、目标尺寸、目标类型、所在车道为参考比较关联对象，并与预先设定的关联合并值为参考值以及符合预先设定的关联合并值规律点迹连续重复出现次数M为判断是否关联融合的判定条件，M为1-10内的整数；对于那些满足这些要求的真实目标与虚假目标进行关联，并在预设目标关联融合重叠区域内进行融合，融合后的目标动态信息会以虚假目标动态信息为准，并将其中的ID身份编号进行修正，ID身份编号将会于之前的真实目标ID身份编号保持一致，并将该动作持续下去并将被修正后的结果与该目标的特征信息形成完整的数据信息输出并存入永久数据库中以备调用，此外该修正后的目标完整信息将作为下一个重叠区域的真实目标信息使用，如果在重叠区域未能匹配成功的两个目标，真实目标所经过的所有点迹信息与完整数据信息将会存入永久数据库中以备调用，虚假目标动态信息将会被持续存入临时数据库中以备调用。

5.根据权利要求1所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，其特征在于：

所述的数据采集动态融合单元为线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达核心数据处理单元，所述数据采集动态融合单元包括数据采集模块、单方向数据融合模块，多方向数据融合模块；

所述的数据采集模块主要用来实时采集线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达不同方向的主雷达和补盲雷达推送过来的数据，并按照不同方向主补雷达编号生产的数据推送给某一方向数据融合模块中进行数据融合拼接，某一方向数据融合模块启动预先预制的相邻雷达重叠区域扫描同目标融合算法，将某一方向上主体雷达天线和补盲雷达所采集到的数据进行融合拼接输出到多方向数据融合模块中，多方向数据融合模块启动预先预制的背靠背雷达无重叠区域扫描同目标融合拼接算法，将对称相反方向上主体雷达天线和补盲雷达所采集到的数据进行二次融合拼接输出，并将融合后的整体数据送入到目标数据采集与目标异常目标报警模块中进行目标识别、分类采集与异常状态报警输出，送入到数据整个输出模块实现原始数据的采集与输出，来满足上层平台对不同数据内容与格式的应用需求。

6.根据权利要求1所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，其特征在于：所述的健康状态诊断与异常报警输出模块要是利用本地运行的自诊断程序对雷达设备各个核心功能模块、机械模块的健康状态进行监测，一旦检测到某一器件、某一部件或功能模块、设备工作环境、工作状态出现异常时，雷达设备会马上向上层平台发出报警信息，以提示相关人员对该设备进行整体或部分进行检修恢复或停止工作，并启动异常保护机制，健康状态诊断与异常报警输出模块可以通过接收供电及保护模块、姿态检测模块、通信单元、工作温度监测模块、调解机构与模块、主雷达、补盲雷达的信息进行健康状态诊断。

7.根据权利要求5所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，其特征在于：

所述供电及保护模块为雷达整体进行供电外，还对主雷达和补盲雷达各个核心部件以及单元进行保护，出现过压、电源极性反接、过流、雷击、电磁干扰、震动、环境、温度超过或低于系统允许的范围值时进行快速保护，以免给设备造成更大的伤害；

所述的姿态监测模块用于对雷达整体设备的是否处于正常工作姿态进行监测并发出异常姿报警，其主要通过内置的电子罗盘实时输出设备正常工作时的姿势状态数据信息，一旦由于外在的环境出现震动、撞击、摇晃而导致设备的工作姿态发生了改变，并且变化的范围超过了预先给雷达设备设定的允许的范围值时，雷达设备马上会向上层平台或第三方平台发出告警信息，告知管理人员设备已经处于异常工作状态，并需要管理人员尽快将该设备进行维护或修复，重新回到最佳工作状态中；

所述得工作温度监测模块：主要用来监测雷达自身内部整体工作温度，该温度一旦高于或低于设备规定的允许范围值，设备马上就会向上层平台发送高进信息。

8.根据权利要求1所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，其特征在于：

所述的时钟以及位置单元包括定位授时模块和时钟模块；

所述的定位授时模块主要利用北斗/GPS定位授时模块来给设备工作位置进行精准定位和给本地系统进行同步授时使用，同步授时可采用北斗/GPS定位授时模块进行本地授时，也可以通过远程NTP授时服务器进行远程授时，另外该模块支持设备断电自动发送位置信息给上层平台，当系统检测到该设备偏离出预定的区域时，便会发出设备丢失被盗报警经信息，供管理人员尽快对丢失的设备进行定位寻回工作。

9.根据权利要求1所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，其特征在于：所述的通信模块可以采用4G通信模块、5G通信模块、WIFI通信模块或有线网络通信模块中的任意一种或任意两种以上的组合。

10.根据权利要求1所述的线型扫描角度精准可调数据动态融合感知雷达，其特征在于：所述的主控系统包括数据存储模块，所述数据存储模块用于存储数据。