[发明专利]基于生命探测飞行器的超宽带雷达多点分布式目标定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及生命探测飞行器和雷达技术领域，尤其涉及一种基于生命探测雷达多点分布式的目标搜索与定位技术。

背景技术

现如今抗震救灾越来越成为人们所关注的重点，而国内外抗震救灾的手段局限性和缺点比较明显，所以我设计发明了应用于飞行器上的雷达技术，并对此技术进行创新，使用创新出来的超宽带多点分布式探测技术使得飞行器准确对目标进行定位。

应用四旋翼飞行器、基于超宽带窄脉冲雷达发射器的搜救机器人，具有四旋翼飞行器的高机动性和稳定性，又具备超宽带雷达的强大穿透能力，可以迅速并准确地感知到目标的三维坐标信息，国内外现有的生命救援雷达产品均采用发射与接收一体化设计，发射天线和接收天线的距离很近，难以检测不同姿态的生命体，漏警率高，而且每次探测的区域有限。目前生命救援雷达只能提供被掩埋生命体的距离信息，无法确切定位，这就增加了救援的工作量，延误救援进度。

本课题研制的分布式雷达波生命探测器将发射天线和接收天线分离，采用分布式多点接收的方法，提高被掩埋生命体的检测概率，增大探测区域，并提供生命体的确切位置信息，以便能够及时有效地解救被困人员，并且能够大大地减小救援的工作量，加快救援进度。

多点分布式雷达波生命探测器能够快速实现幸存者的搜索与定位，该技术在国内尚属空白。

超宽带生命探测雷达系统基于一发一收天线对发射超宽带短脉冲，接收来自生命体的微动信息，从而实现生命体定位的目的。国内外现有的生命救援雷达产品均采用单发单收和或分布式设计。由于单发单收生命救援雷达只能提供被掩埋生命体的距离信息，无法确切定 位，这就增加了救援的工作量，延误救援进度。而分布式生命救援雷达对硬件需求量较大，成本较高，在实际应用中难以实现。因此需要设计发射天线和接收天线分离的雷达，采用多探测点搜索的方法，提高被掩埋生命体的检测概率，增大探测区域，并提供生命体的确切位置信息，以便能够及时有效地解救被困人员。

分布式多目标探测可得到生命体的距离向、方位向信息，有利于目标准确定位，是超宽带生命探测雷达的关键技术，而现有技术中缺乏一种专门针对生命救援雷达的多探测点目标搜索与定位技术。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种基于生命探测雷达多探测点的目标搜索与定位方法。

为实现上述目的，本发明基于生命探测雷达多探测点的目标搜索与定位方法，包括以下步骤：

步骤A：针对全部N个探测点O_N，分别对第n个探测点O_n处的生命探测雷达回波数据进行呼吸信号检测处理，获得该生命体与雷达之间的距离值R_n，其中，n＝1,2,3,……N；

步骤B，选择4个探测点O₁、O₂、O₃、O₄，将其位置(x₁，y₁，z₁)、(x₂，y₂，z₂)、(x₃，y₃，z₃)、(x₄，y₄，z₄)及对应的距离检测值R₁、R₂、R₃、R₄，分别构建生命探测雷达位置矩阵S(x_n，y_n，z_n)和检测值向量(R₁，R₂，R₃，R₄)模型；对上述检测值向量模型进行有效值情况判断及分类，将有效值情况分为5类情况：4、3、2、1、0个探测点存在有效值的情况，根据多探测点判别准则，对检测值向量模型分别应用三球面定位法或三角形法则进行求解；最终得到生命体空间位置A₁；

当有效值情况为4个探测点存在有效值时，每次从检测值向量模型中选取3个探测点的检测值数据，应用三球面定位法进行求解，若解存在，计算每个解的概率P_q，其中q≤4且q∈N⁺，并取概率较大 的解作为对应这4个探测点的生命体空间位置A₁；若解不存在，则通过三角形法则找出错误数据，将该错误数据在检测值向量模型中置0，重新进行有效值情况判断；