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【技术分享】雷达球机联动怎么实现同时锁定超10 目标?-凯发k8官网下载客户端中心

新闻和电视中常常听说战机被雷达锁定,只要战机被一部雷达锁定,就会有更多的雷达根据已锁定雷达提供的信息同样锁定战机,所以说一旦被发现基本上是跑不掉的。如果把雷达技术应用到安防领域,去锁定地面目标,那是什么样的一种体验?是否锁定以后也会跑不掉了呢?这到底又是什么样的一种技术?

雷达探测目标原理
● 雷达测距原理
雷达发射天线发射的信号经过空间传播后到目标点,再由目标反射到雷达接收天线,其传播时间延迟 ,为目标的距离,为电磁波在空间中的传播速度。接收信号经过混频后可以得到单频点信号,其频率表达式为,为带宽,为调频周期,通过对接收信号的频率进行估计,可以得到时间延迟,最终可以得到探测目标的距离。


● 雷达测速原理



由于目标具有一定的速度,就会引起多普勒频率,其表达式为,其中为目标相对于雷达的径向速度,为电磁波波长。通常发射每个脉冲的持续时间相对较小,相邻多个脉冲之间可以认为目标的距离未发生变化,由于目标多普勒频率的存在,使得每次接收到的目标回波频率的相位具有一定变化,根据其变化规律可以测出目标的多普勒频率,从而得到目标的速度,下图给出相邻4帧目标回波的示意图。

● 雷达测角原理
对于远处(远场)某一目标,阵列天线中阵元1接收到的目标回波信号和阵元2接收到的目标回波信号相比,阵元2的信号会多传播一段距离,由于此距离远远小于目标的距离,故而只会引起两个阵元接收信号的相位差。

阵元2中接收到的信号多传播的路径长度为 ,其中为目标角度。该长度需要的传播时间,对于窄带信号(发射信号带宽远小于信号频率)而言,同一个频率的时间延迟对应于相位的差别,求解出两阵元的相位差即可以测量目标的角度。



纳雷科技nsr300wvf产品介绍

纳雷科技nsr300wvf:纳雷科技雷球联动是基于毫米波雷达 视觉融合的系统,雷达扫描系统具有主动探测并对区域进行实时扫描,其在探测的同时可将探测目标的位置信息同步传输给球机,对锁定目标进行导引,球机可以在短时间内捕捉被探测目标并对其进行轨迹跟踪、预测等功能,实现雷球联动。



nsr300wvf是如何同时锁定多个目标?
多目标出现在雷达监视区域的情况示意图如下:


在检测端会探测到多个目标,并且目标的分布可能随机出现,有不同的距离,有在同一一距离上不同速度的目标(如图中的t7和t8),也有在同一距离上不同角度的目标(如t4和t5),当然也有可能在检测端出现虚假的目标。并且由于是单帧检测,目标的距离、速度以及角度的真实值和检测量存在一定的差异,所以不能直接以单次的检测值作为目标的真实信息。
对于单次检测的目标信息,需要从点迹到轨迹的匹配过程,将检测的点‘归属’于真实的目标。此过程需要利用检测的当前信息以及之前的轨迹信息。如下图所示,蓝色点为目标之前移动的轨迹,假设当前检测到2点n1和n2,通过一定的匹配规则,可以确定n1为此条轨迹的当前检测点。



由于检测存在一定的误差,需要对检测的目标信息进行平滑滤波,以反应目标的真实轨迹,并且检测端检测到的目标并非一定为真实的目标,需要进行一定的判断。故而检测的目标个数会远大于真实输出的目标个数。
经过检测、匹配、滤波等信号处理后,可以将真实的目标轨迹呈现在用户界面上,在雷达的监视区域内,若存在多个目标,由于目标之间的距离、速度或角度信息存在一定的差异,所以可以达到分辨不同目标的能力,理论上雷达可以监视整个区域内任何可分辨目标。实际运用时受限于系统参数设计以及硬件计算时间的问题,雷达的最大目标跟踪数目会有所降低。

纳雷科技nsr300wvf系统构成:



● 雷达:每秒8次的速度主动发射电磁波束,接收目标反射回波进行探测,获取目标的方位、距离等信息。 支持最多32个目标同时探测跟踪的能力,同时雷达支持≥10个目标同步输出,在短时间内给出最精确的探测结果, 采用智能算法,能够主动学习,对目标具有自主分辨能力和环境适应能力。
● 球机: 通过视觉进行实时跟踪目标观察,确定最终可疑目标主动报警
● 系统软件:简单易操作,防区设置,警区实时查看、记录与回放功能;采用开放式结构,可灵活地扩展为多级联网方式,提供友好的报警查询统计、警情显示、报警内容、解决方法等功能

纳雷科技nsr300wvf系统特征:



● 全天候、全天时防护:适应雨雪、雾霾、沙尘、烟等各种恶劣天气,满足7x24h实时防护;
● 主动、立体:雷达主动预警,联动视频报警,实时锁定目标,录制报警信息,接入控制中心。
● 智能、可靠、误报低:采用智能算法,精确侦测,有效过滤晃动树木、飞鸟等,降低虚警。
● 简单易用、开放性、兼容性:系统开放式结构,可灵活扩展接入多种安防平台。广泛应用于司法、机场、油田、港口等关键应用场景。

关于纳雷科技:
纳雷科技成立于2012年,专注于无人机、安防、汽车、工业等应用领域毫米波雷达研发、生产、销售,覆盖24ghz、77ghz、79ghz等频段,以mimo体制毫米波雷达、认知雷达为主要技术方向,成功开发10款以上毫米波雷达产品,探测距离覆盖30~450米,安防雷达识别行走人目标85%以上,产品销往美国、韩国、英国、法国等10多个国家,实现每年3倍的增长,是国内重要的毫米波雷达厂商。