[发明专利]一种适用于车载毫米波雷达的简易测高方法

说明书

本发明公开了一种适用于车载毫米波雷达的简易测高方法，包括如下步骤：S1、确定雷达俯仰维天线参数；S2、用比幅法估计目标俯仰角粗略值；S3、用比相法估计目标俯仰角模糊值；S4、利用比幅法估计的目标俯仰角粗略值给目标俯仰角模糊值解模糊，得到目标俯仰角准确值；S5、根据目标俯仰角准确值计算目标高度。本发明的有益效果是：针对传统车载毫米波雷达不具备测高能力的问题，提出了适用于车载毫米波雷达简易测高方法，该方法原理简单，在俯仰维上仅需较少的发射天线，即可使车载毫米波雷达具备测高能力。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，尤其涉及一种适用于车载毫米波雷达的简易测高方法。

背景技术

高级驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance System，ADAS)通过安装于车上的雷达和摄像头等传感器进行环境感知，获取目标的类别、运动状态等信息，从而能够让驾驶者提前察觉可能发生的危险，以引起注意和提高安全性的主动安全技术。

ADAS中主要以激光雷达、毫米波雷达和摄像头为主传感器。激光雷达以其较高的分辨率，成为自动驾驶系统中普遍适用的传感器，但是其成本高昂，往往只能作为高档汽车的传感器。摄像头的目标识别能力高，成本低，广泛应用于汽车安全驾驶系统中，但是，由于其被动感光，外界光线的变化对摄像头的性能影响较大，如在车辆进入底下车库、隧道、高架时光线剧烈变化的瞬间，存在失效的可能。另外激光雷达、摄像头在降雪、大雾等极端恶劣天气，不能保证可靠工作，不具备全天候的工作条件。而毫米波雷达不受外界光线变化及上述极端恶劣条件的影响，可以全天时、全天候工作、并且成本较低，是ADAS中必不可少的传感器。

然而，目前传统的毫米波雷达主要问题在于分辨率不高，只能进行二维平面测量。但是做无人驾驶等应用时，摄像头和激光雷达都是对目标物体的三维立体坐标进行探测，而传统毫米波雷达只能对物体的二维平面坐标探测，当做多传感器数据融合时出现了其他传感器是立体坐标，而毫米波是平面坐标的矛盾。这时标定和数据融合都比较难。另外，为了防止车辆在行驶过程中对某些目标，如天桥、红绿灯、路牌等空中目标及井盖、减速带等低矮目标的误检测，毫米波雷达需要具备探测目标高度的能力。由此可见，具备高度探测能力的毫米波雷达具有一定的参考价值和重大的市场价值。

发明内容

本发明的目的在于针对传统毫米波雷达不具备测高能力的不足，提供一种适用于车载毫米波雷达的简易测高方法，实现对目标的高度探测。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明一种适用于车载毫米波雷达的简易测高方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、确定雷达俯仰维天线参数：假设车载毫米波雷达在俯仰维上设置有两个发射天线，两个发射天线的俯仰维间距为d_h，两发射天线的波束指向分别为和两发射天线分时发射信号，接收天线同时接收由两发射天线发射的信号，将同一接收天线上接收到的两回波信号标记为s₁和s₂；

S2、用比幅法估计目标俯仰角粗略值：利用回波信号s₁和s₂进行比幅测角，估计目标俯仰角粗略值

S3、用比相法估计目标俯仰角模糊值：利用回波信号s₁、s₂进行比相测角，估计目标俯仰角模糊值

S4、利用比幅法估计的目标俯仰角粗略值给目标俯仰角模糊值解模糊，得到目标俯仰角准确值：利用目标俯仰角粗略值对目标俯仰角模糊值进行解模糊，得到目标俯仰角准确值

S5、根据目标俯仰角准确值计算目标高度：根据目标俯仰角准确值计算目标高度H：其中：h是目标的安装高度，R是目标的距离；

进一步地：所述步骤S2中目标俯仰角粗略值的计算步骤包括：

S21、利用发射天线方向图计算和信号