[发明专利]一种雷达标定方法及装置

说明书

本发明提供的雷达标定方法及装置，涉及智能交通技术领域，利用GPS数据进行雷达标定，引入坐标系变换技术，获得雷达目标的相对准确的位置信息；其中，GPS数据具有高准确度的优点，在大地坐标系中采用经纬数据进行三角运算，可以得到准确的目标与雷达的距离、角度数据；利用GPS数据获得的目标与雷达距离、角度数据对雷达坐标系中雷达与目标相对位置进行纠正，提高雷达数据的精确度。

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，具体涉及一种雷达标定方法及标定装置。

背景技术

现有的很多雷达系统没有考虑到雷达标定的问题，仅仅只关心雷达视野中目标的位置，因此当个别目标的位置信息出问题时，存在未发现的情况出现，以错误的目标位置信息进行判别动作，容易出现安全隐患。

现有技术中雷达对目标物的识别采用毫米波雷达测距的方式，其原理如下：雷达天线发射一个调频连续波TX，其频率随时间按一定规律变化，发射波TX遇到物体之后反射，接收器接收到反射波RX，信号自发射到接收，产生一定的时间间隔t，由这个时间间隔，得到频率差值信号。对频率差值信号，进行傅里叶变换(FFT)，得到对应的频谱。频谱的峰值处对应的频率f和物体与雷达之间的距离d具有对应关系，因此能得到距离d，这个距离为径向距离；假设到达接收天线的信号平行，则可以利用几何关系，求得方位角θ与天线间隔之间的关系；即只要求得相邻天线之间接收的频率差值信号相位角改变w，就可以估计方位角θ。但是毫米波雷达测距时受环境影响较大，距离角度数据相对精度较差。例如与天气的关系很大，降雨时更为严重；在防空环境中，不可避免的会出现距离模糊和速度模糊。因此，在雷达使用前需要对雷达的数据进行验证标定，确保雷达视野中的目标位置数据准确。

GPS是中距离圆轨道卫星导航系统，它可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位、测速和高精度的时间标准，该系统包括太空中的24颗GPS卫星、地面上1个主控站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GPS接收机，可以得到地球上的每个物体的经纬度。GPS测距测角的原理如下：以雷达的经纬度为基础，通过计算目标与雷达的经纬度的不同，换算出目标与雷达之间的距离，目标与正北方向之间的夹角，数据准确。

本发明通过GPS数据的准确性，对毫米波雷达的数据进行比对验证，提高雷达系统目标检测的准确性；但是由于GPS和雷达各自独立进行数据采集、输出的数据格式不一致，系统最终是将采集到的关于同一目标的多种信息冗杂在一起，信息融合时需要将雷达数据和GPS数据进行关联，但是目前的雷达系统中各雷达的安装位置不同，坐标进行关联时与传感器相对位置显著相关，若其中一个传感器有了稍微的移动，则需要重新关联坐标；因此提出一种雷达标定方法，通过标定雷达的误差，以解决无法判断雷达目标位置数据是否正确的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种雷达标定方法，利用GPS数据进行雷达标定，引入坐标系变换技术，获得雷达目标的相对准确的位置信息，在与雷达真实测定结果进行比较达到标定雷达好坏的技术效果。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种雷达标定方法，包括如下步骤：

1)数据采集，分别获取雷达及沿雷达东南西北四个方向均匀分布的若干角反射器的GPS数据，其中角反射器作为目标参照；

2)建立大地坐标系，大地坐标系以正北方向为纵轴正方向、以正东方向为横轴正方向；在大地坐标系中以雷达GPS数据为坐标基点，获取各角反射器与坐标基点之间的经纬度差，计算坐标基点和任一角反射器连接的向量方向与正北方向的夹角d_3、以及该角反射器与坐标基点之间的距离S；

3)根据步骤2)计算的夹角d_3及距离S，计算在大地坐标系下坐标基点相较于任一角反射器的坐标数据；

4)建立雷达坐标系，雷达坐标系以雷达位置为坐标原点、雷达视野正方向为纵轴正方向；将步骤3)中在大地坐标系下获得的、坐标基点相较于位于东南西北四个方向上任一角反射器的坐标数据转化为雷达坐标系下角反射器的坐标数据；