[发明专利]弱目标检测方法、微波雷达传感器及无人机

说明书

本发明实施例提供一种弱目标检测方法、微波雷达传感器及无人机。本发明弱目标检测方法，应用于可旋转的微波雷达传感器，所述方法包括：在所述微波雷达传感器旋转过程中，发送多个调频连续波信号；接收弱目标反射的多个回波信号；对所述微波雷达传感器的波束宽度内的多个回波信号进行积累，获取积累后的回波信号；根据所述积累后的回波信号，确定所述弱目标的位置信息。本发明实施例可以实现提升回波信号的信噪比，从而提升微波雷达传感器对弱目标的探测能力，增强设置有该微波雷达传感器的无人机的作业安全性。

技术领域

本发明实施例涉及无人机领域，尤其涉及一种弱目标检测方法、微波雷达传感器及无人机。

背景技术

微波雷达传感器，是一种通过发射电磁波，探测有效空间范围内的目标的距离、速度、角度等信息。脉冲雷达和连续波雷达是两种在高精度雷达测距中使用的雷达。其中，连续波雷达具体可以是调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)雷达，使用FMCW雷达实现高精度雷达测距的基本原理为发射波为高频连续波，其频率随时间按照三角波规律变化，通过测得发射与接收混频得到的中频信号的频率，估算目标距离雷达传感器的距离，通过多普勒频率估算相对速度等信息。连续波雷达具有全天候性，可以克服雨、尘、雾等恶劣场景，并且分辨率高、成本低等优点。

通过在运动载体上安装FMCW雷达传感器，对该运动载体的周围环境进行感知检测，探测相对距离、方位角以及速度等信息，运动载体据此完成主动防撞、避障、定高等功能。例如，该运动载体为无人机，无人机可以根据探测到的信息做出飞行控制指令，完成主动防撞、避障、定高等功能。

然而，在无人机进行飞行时，尤其是农业无人机进行作业时，常常面临着田间的细小电线、高压线以及斜拉线等作业场景，细小电线、高压线、电线杆斜拉线等作为弱目标，上述FMCW雷达传感器远距离无法对该弱目标进行有效探测，探测距离过近不能给无人机足够的反应时间，进而无法为无人机安全飞行提供有利保障。

发明内容

本发明实施例提供一种弱目标检测方法、微波雷达传感器及无人机，以实现提升回波信号的信噪比，从而提升微波雷达传感器对弱目标的探测能力，增强设置有该微波雷达传感器的无人机的作业安全性。

第一方面，本发明实施例提供一种弱目标检测方法，应用于可旋转的微波雷达传感器，所述方法包括：在所述微波雷达传感器旋转过程中，发送多个调频连续波信号；接收弱目标反射的多个回波信号；对所述微波雷达传感器的波束宽度内的多个回波信号进行积累，获取积累后的回波信号；根据所述积累后的回波信号，确定所述弱目标的位置信息。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述回波信号为锯齿回波信号或三角回波信号。

结合第一方面或者第一方面的一种可能的实现方式，在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述积累的回波信号的数量小于等于最大积累数量，所述最大积累数量随着所述微波雷达传感器的旋转角速度的增大而减小。

结合第一方面或者第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述最大积累数量为根据所述微波雷达传感器的旋转角速度、3db波束宽度以及所述回波信号的周期确定。

结合第一方面或者第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述最大积累数量随着所述3db波束宽度的增大而增大。

结合第一方面或者第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述最大积累数量随着所述回波信号的周期确定的增大而减小。

结合第一方面或者第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述最大积累数量等于所述波束宽度与所述微波雷达传感器的旋转角速度和所述回波信号的周期的比值。