基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法及異物檢測設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法及異物檢測設備，該方法包括：獲取初始靜態(tài)雜波數(shù)據(jù)，按照不同的距離和方位計算每重下的初始靜態(tài)雜波圖；對多個初始靜態(tài)雜波圖進行二維配準、校正、濾波和三重重間配準后，得到每重下的最終的靜態(tài)雜波圖；獲取掃描幀下的初始目標雜波圖并經(jīng)過二維配準、校正、濾波、三重重間配準后，形成當前掃描幀下的目標雜波圖；根據(jù)FOD判別準則對比靜態(tài)雜波圖和目標雜波圖，獲得異物的位置信息；從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能精確提供FOD具體位置，導致增加人力成本的問題，進而精確的提供了FOD具體位置信息，降低了工作人員排除外來異物的難度，減少了經(jīng)濟損失。
【專利說明】基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法及異物檢測設備
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種異物檢測方法及異物檢測設備，尤其涉及一種基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法及異物檢測設備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)在民用機場航班客運量的大幅增加，外來物體(Foreign Object Debris,簡稱F0D)掉落機場跑道的事件大量增加，外來物體的典型例子有:混凝土浙青碎塊、金屬器件、橡膠碎片、塑料制品、動植物。
[0003]航空器對于F0D來說相當脆弱，一只飛鳥或一小塊塑料布吸入發(fā)動機都可能引起空停，一個螺釘或者金屬片甚至尖銳石子都可能扎傷輪胎引起爆破，產(chǎn)生的輪胎碎片可能打傷飛機機體或重要部件，如液壓管、郵箱等。近年來最為引人關注的F0D事件是2000年法航協(xié)和空難，協(xié)和飛機空難事件提高了人們對于機場跑道外來異物的重視，世界各國逐漸開始研發(fā)針對F0D目標的主動探測預警系統(tǒng)，用于防止機場跑道外來異物撞擊飛機而因此造成的飛機輪胎受損或者發(fā)動機受損，以及由此引發(fā)的機場跑道關閉或航班晚點等額外的經(jīng)濟損失。
[0004]毫米波雷達作為現(xiàn)代雷達技術(shù)發(fā)展的重要組成部分與傳統(tǒng)雷達想必具有很多優(yōu)點，例如:高分辨率和小尺寸；由于天線和微波器件的尺寸與工作頻率有關，因此毫米波雷達的天線和微波元器件可以較小，比較適合安裝于機場跑道附近，毫米級的探測精度可以準確的探測到機場跑道上的外來異物。
[0005]但是，現(xiàn)有技術(shù)中的毫米波雷達對F0D的具體位置的處理能力仍然不足，即使能夠檢測到F0D，但對于F0D的具體位置仍然不能精確的提供，這樣，導致工作人員在排除F0D時，仍然需要進行較大量的工作，同時，面對比較細小的外來異物時，其尋找排除難度較大，從而既增加了人力成本，又難以執(zhí)行排除工作，更為嚴重的可能會導致航班的延遲，進而增大經(jīng)濟損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述存在的問題，本發(fā)明提供一種基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法及異物檢測設備，以克服現(xiàn)有技術(shù)中不能精確提供F0D具體位置，導致增加人力成本的問題，從而精確的提供了 F0D具體位置信息，降低了工作人員排除外來異物的難度，減少了經(jīng)濟損失。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0008]一種基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法，其中，包括:
[0009](1)獲取初始靜態(tài)雜波數(shù)據(jù)，按照不同的距離和方位計算每重下的初始靜態(tài)雜波圖；
[0010](2)對多個所述初始靜態(tài)雜波圖進行二維配準、校正、濾波和三重重間配準后，得到每重下的最終的靜態(tài)雜波圖；由于采用該二維配準、校正、濾波和三重重間配準四個步驟，從而使得到的靜態(tài)雜波圖更為清晰，為后續(xù)的獲取異物位置信息提供較優(yōu)數(shù)據(jù)；[0011](3)獲取掃描幀下的初始目標雜波圖并經(jīng)過二維配準、校正、濾波和三重重間配準后，形成當前掃描幀下的目標雜波圖；同樣的，由于采用該二維配準、校正、濾波和三重重間配準四個步驟，從而使得到的目標雜波圖更貼切現(xiàn)實，為后續(xù)準確獲取異物位置信息提供支持。
[0012](4)根據(jù)F0D判別準則對比所述靜態(tài)雜波圖和所述目標雜波圖，獲得所述異物的
位置信息。
[0013]上述的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法，其中，所述獲取初始靜態(tài)雜波數(shù)據(jù)包括:將二維平面劃分為多個方位距離單元，將每個所述方位距離單元存儲于存儲器，且每個所述存儲器均對應于一個所述方位距離單元。
[0014]上述的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法，其中，所述方位距離單元中包括方位信息和距離信息。
[0015]上述的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法，其中，所述多個初始靜態(tài)雜波圖為六個初始靜態(tài)雜波圖，采用六個初始靜態(tài)雜波圖便能夠滿足獲取異物位置信息的基礎。
[0016]上述的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法，其中，對多個所述初始靜態(tài)雜波圖進行二維配準包括:對第一初始靜態(tài)雜波圖和第二初始靜態(tài)雜波圖進行二維FFT計算；對第一初始靜態(tài)雜波圖進行復共軛后與第二初始靜態(tài)雜波圖進行向量點對點的相乘；將相乘的結(jié)果做反二維FFT計算，而后求取最大點并記錄坐標值，所述坐標值即為校正量；對所述初始靜態(tài)雜波圖進行校正包括:根據(jù)所述校正量對所述第二初始靜態(tài)雜波圖進行校正操作；而后對第一初始靜態(tài)雜波圖和校正后的第二初始靜態(tài)雜波圖進行濾波，得到第一靜態(tài)雜波圖；
[0017]而后，以該第一靜態(tài)雜波圖為基準，對第一靜態(tài)雜波圖和第三初始靜態(tài)雜波圖重復上述操作，直至多個所述初始靜態(tài)雜波圖均進行完所述二維配準、校正和濾波操作。
[0018]上述的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法，其中，所述二維FFT和所述反二維FFT均是用一維FFT與一維反FFT搭建而成。
[0019]一種異物檢測設備，其中，所述異物檢測設備為應用上述的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法的雷達。
[0020]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或者有益效果:
[0021]本發(fā)明提供的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法及異物檢測設備，包括:獲取初始靜態(tài)雜波數(shù)據(jù)，按照不同的距離和方位計算每重下的初始靜態(tài)雜波圖；對多個初始靜態(tài)雜波圖進行二維配準、校正、濾波和三重重間配準后，得到每重下的最終的靜態(tài)雜波圖；獲取掃描幀下的初始目標雜波圖并經(jīng)過二維配準、校正、濾波、三重重間配準后，形成當前掃描幀下的目標雜波圖；根據(jù)F0D判別準則對比靜態(tài)雜波圖和目標雜波圖，獲得異物的位置信息；從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能精確提供F0D具體位置，導致增加人力成本的問題，進而精確的提供了 F0D具體位置信息，降低了工作人員排除外來異物的難度，減少了經(jīng)濟損失。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明及其特征、夕卜形和優(yōu)點將會變得更加明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。并未刻意按照比例繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。[0023]圖1是本發(fā)明實施例1提供的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法的流程結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但是不作為本發(fā)明的限定。
[0025]實施例1:
[0026]圖1是本發(fā)明實施例1提供的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法的流程結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，本發(fā)明實施例1提供的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法包括:(1)將二維平面劃分為多個方位距離單元，將每個方位距離單元存儲于存儲器中，且每個存儲器均對應于一個方位距離單元，該方位距離單元中包括方位信息和距離信息，從而獲取得到初始靜態(tài)雜波數(shù)據(jù)，而后按照不同的距離和方位計算至少六個初始靜態(tài)雜波圖。
[0027](2)對六個初始靜態(tài)雜波圖進行二維配準、校正和濾波，對多個初始靜態(tài)雜波圖進行二維配準包括:對第一初始靜態(tài)雜波圖和第二初始靜態(tài)雜波圖進行二維FFT計算；對第一初始靜態(tài)雜波圖進行復共軛后與第二初始靜態(tài)雜波圖進行向量點對點的相乘；將相乘的結(jié)果做反二維FFT計算，而后求取最大點并記坐標值，該坐標值即為校正量；對初始靜態(tài)雜波圖進行校正包括:根據(jù)校正量對第二初始靜態(tài)雜波圖進行校正操作；而后對第一初始靜態(tài)雜波圖和校正后的第二初始靜態(tài)雜波圖進行濾波，得到第一靜態(tài)雜波圖；
[0028]而后，以該第一靜態(tài)雜波圖為基準，對第一靜態(tài)雜波圖和第三初始靜態(tài)雜波圖進行二維配準、校正和濾波后，得到第二靜態(tài)雜波圖；然后，再以該第二靜態(tài)雜波圖為基準，對第二靜態(tài)雜波圖和第四初始靜態(tài)雜波圖進行二維配準、校正和濾波后，得到第三靜態(tài)雜波圖；直至六個初始靜態(tài)雜波圖均進行完二維配準、校正和濾波操作，最終得到每重下的最終的靜態(tài)雜波圖。
[0029]在該步驟中，該初始靜態(tài)雜波圖為多個，一般優(yōu)選為六個，但亦可多于六個，根據(jù)客戶對異物的需求不同進行相應的設定。
[0030]在該步驟中，二維FFT和反二維FFT均是用一維FFT與一維反FFT搭建而成。具體搭建模式均可以從現(xiàn)有技術(shù)中得到，在此無須贅述。
[0031](3)獲取掃描幀下的初始目標雜波圖并經(jīng)過二維配準、校正、濾波、三重重間配準后，形成當前掃描幀下的目標雜波圖。
[0032](4)根據(jù)F0D判別準則對比靜態(tài)雜波圖和目標雜波圖，目前該F0D判別準則為當前掃描幀下三重都存在F0D的位置才被認為該位置具有F0D ;同時，該F0D判別準則還依據(jù)各個客戶的要求而有所不同，例如，當客戶需要即使很細小的異物也需要觀測到時，那么該F0D判別準則便能通過其輸入端口進行相應的參數(shù)設置，對比靜態(tài)雜波圖和目標雜波圖后，便能獲得異物的位置信息，從而完成異物的檢測過程。
[0033]另外，在本發(fā)明實施例1中還提供一種異物檢測設備，該異物檢測設備為應用上述的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法的雷達，由于該雷達采用上述的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法，從而使得該雷達能夠精確獲取異物的位置信息，方便了工作人員進行排除異物的工作。
[0034]所以，本發(fā)明實施例1提供的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法及異物檢測設備，包括:獲取初始靜態(tài)雜波數(shù)據(jù)，按照不同的距離和方位計算每重下的初始靜態(tài)雜波圖；對多個初始靜態(tài)雜波圖進行二維配準、校正和濾波后，得到每重下的最終的靜態(tài)雜波圖；獲取掃描幀下的初始目標雜波圖并經(jīng)過二維配準、校正、濾波、三重重間配準后，形成當前掃描幀下的目標雜波圖；根據(jù)FOD判別準則對比靜態(tài)雜波圖和目標雜波圖，獲得異物的位置信息；從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能精確提供FOD具體位置，導致增加人力成本的問題，進而精確的提供了 FOD具體位置信息，降低了工作人員排除外來異物的難度，減少了經(jīng)濟損失。
[0035]本領域技術(shù)人員應該理解，本領域技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)以及上述實施例可以實現(xiàn)所述變化例，在此不予贅述。這樣的變化例并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容，在此不予贅述。
[0036]以上對本發(fā)明的較佳實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結(jié)構(gòu)應該理解為用本領域中的普通方式予以實施；任何熟悉本領域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化以及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法，其特征在于，包括:(1)獲取初始靜態(tài)雜波數(shù)據(jù)，按照不同的距離和方位計算每重下的初始靜態(tài)雜波圖；(2)對多個所述初始靜態(tài)雜波圖進行二維配準、校正、濾波和三重重間配準后，得到每重下的最終的靜態(tài)雜波圖；(3)獲取掃描幀下的初始目標雜波圖并經(jīng)過二維配準、校正、濾波和三重重間配準后，形成當前掃描幀下的目標雜波圖；(4)根據(jù)FOD判別準則對比所述靜態(tài)雜波圖和所述目標雜波圖，獲得所述異物的位置信息。
2.如權(quán)利要求1所述的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法，其特征在于，所述獲取初始靜態(tài)雜波數(shù)據(jù)包括:將二維平面劃分為多個方位距離單元，將每個所述方位距離單元存儲于存儲器，且每個所述存儲器均對應于一個所述方位距離單元。
3.如權(quán)利要求2所述的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法，其特征在于，所述方位距離單元中包括方位信息和距離信息。
4.如權(quán)利要求1所述的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法，其特征在于，所述多個初始靜態(tài)雜波圖為六個初始靜態(tài)雜波圖。
5.如權(quán)利要求1所述的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法，其特征在于，對多個所述初始靜態(tài)雜波圖進行二維配準包括:對第一初始靜態(tài)雜波圖和第二初始靜態(tài)雜波圖進行二維FFT計算；對第一初始靜態(tài)雜波圖進行復共軛后與第二初始靜態(tài)雜波圖進行向量點對點的相乘；將相乘的結(jié)果做反二維FFT計算，而后求取最大點并記錄坐標值，所述坐標值即為校正量；對所述初始靜態(tài)雜波圖進行校正包括:根據(jù)所述校正量對所述第二初始靜態(tài)雜波圖進行校正操作；而后對第一初始靜態(tài)雜波圖和校正后的第二初始靜態(tài)雜波圖進行濾波，得到第一靜態(tài)雜波圖；而后，以該第一靜態(tài)雜波圖為基準，對第一靜態(tài)雜波圖和第三初始靜態(tài)雜波圖重復上述操作，直至多個所述初始靜態(tài)雜波圖均進行完所述二維配準、校正和濾波操作。
6.如權(quán)利要求5所述的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法，其特征在于，所述二維FFT和所述反二維FFT均是用一維FFT與一維反FFT搭建而成。
7.一種異物檢測設備，其特征在于，所述異物檢測設備為應用上述權(quán)利要求1?5中任意一項所述的基于靜態(tài)雜波圖的異物檢測方法的雷達。
【文檔編號】G01V3/12GK103675923SQ201310694728
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】高雁, 李猛, 陳小虎 申請人:無錫市雷華科技有限公司