一种探测雷达的底座转动控制方法

1.本发明涉及远程探测技术领域，尤其是，本发明涉及一种探测雷达的底座转动控制方法。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，人们对于遥感探测的需求日益增多，遥感探测指通过搭载在雷达座、人造卫星、飞机或其他飞行器平台上的传感器收集目标的电磁辐射信息，遥感探测用处也很多，例如地质勘测、大气测量、海洋测量以及航空航天探测等等，丰富了人们的生活体验。
3.遥感探测接受传感器较多的还是应用的雷达，雷达的固定往往需要雷达底座，通过雷达底座的转动带动雷达朝向变化，从而对目标方向进行信息获取，特别是在远距离高精度的探测时，雷达底座的角度转动精确度十分重要；例如中国专利发明专利cn109975781a公开了一种激光雷达和激光雷达控制方法，该激光雷达包括控制器、驱动电机、滑环、角度传感器和距离传感器，其中：控制器用于根据滑环的转动角度值控制驱动电机；驱动电机用于根据控制器的控制，控制滑环转动预设角度；角度传感器设置于滑环上，用于获取滑环的转动角度值；距离传感器设置于滑环的转子上且随着滑环的转动而转动，并根据控制器的控制在滑环转动预设角度后进行测距。该激光雷达降低了设计成本，提高了雷达的使用寿命，且能在较低的成本下实现较高的距离测量精度，同时使得测量死区较小。
4.但是上述雷达控制方法依然有以下缺点：雷达可能安装在高速位移的物体(例如无人机、卫星等)上，可能雷达转动过程中会受到移动带来的误差，这个误差难以进行修正，以及脱离地面的雷达调节能力不足，甚至雷达转动调节的过程中可能会受到障碍阻隔，单独的转动预定角度的指令可能无法执行完成，且无法保证探测精确度。
5.因此为了解决上述问题，设计一种合理的探测雷达的底座转动控制方法对我们来说是很有必要的。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种有效弥补雷达探测时角度转动的误差，防止雷达在高速位移物体上的移动造成的转向遇阻，适用于各种情形下雷达不便于手动调节时的自动调节，确保探测精确度高的探测雷达的底座转动控制方法。
7.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：
8.一种探测雷达的底座转动控制方法，包括以下步骤：
9.s1：判断雷达底座转动是否有限位极限，若有则执行步骤s2；反之则执行步骤s3；
10.s2：记录雷达底座转动的两个极限点，将两个极限点之间的范围分割成若干个相同大小的转动区间，并设置区间点，执行步骤s4；
11.s3：将雷达转动一周的范围分割成若干个相同大小的转动区间，并设置区间点，执
行步骤s4；
12.s4：当获取雷达底座转动目的角度时，得到目的角度对应的转动目的点，并获取转动目的点两侧的两个区间点，分别记为第一区间点和第二区间点；
13.s5：当雷达底座转动经过第一区间点之后计时，判断雷达底座是否能在预定时间之内转动至第二区间点；若是，则雷达底座反转至转动目的点，完成雷达底座转动，执行步骤s6；反之则雷达底座反转至第一区间点，然后继续计时向第二区间点转动，并在当雷达底座返回至第一区间点的次数高于预定值时发出警报；
14.s6：在雷达进行探测时，根据探测目标位置，在第一区间点和第二区间点范围内自适应调节雷达底座位置。
15.作为本发明的优选，执行步骤s2时，将两个极限点之间的范围分割成n个相同大小的区间，那么区间点的数量为n+1个，区间点包括两个极限点。
16.作为本发明的优选，执行步骤s3时，雷达转动一周的范围的两端为同一个区间点。
17.作为本发明的优选，执行步骤s4时，转动目的点两侧的两个区间点中，靠近雷达底座当前位置的区间点为第一区间点；远离雷达底座当前位置的区间点为第二区间点。
18.作为本发明的优选，执行步骤s1时，在雷达底座转动轴上设置绝对值编码器，用于获取雷达底座转动角度和位置；
19.执行步骤s2或s3时，在绝对值编码器的计数范围内设置转动区间。
20.作为本发明的优选，执行步骤s5时，获取转动目的点和两个区间点中任一点的距离是否小于预定距离；若是则选取该区间点远离转动目的点的一个区间点进行记录。
21.作为本发明的优选，执行步骤s5时，雷达底座反转至第一区间点，然后加力向第二区间点转动，并继续计时。
22.作为本发明的优选，执行步骤s5之前，设置预定值。
23.作为本发明的优选，执行步骤s5之后，人为控制雷达底座转动至第二区间点，停止发出警报。
24.作为本发明的优选，执行步骤s6时，在雷达进行探测时，使得雷达底座位置在第一区间点和第二区间点范围内进行调节，并获取探测目标成像图；选取最清晰的探测目标成像图作为输出。
25.本发明一种探测雷达的底座转动控制方法有益效果在于：有效弥补雷达探测时角度转动的误差，防止雷达在高速位移物体上的移动造成的转向遇阻，适用于各种情形下雷达不便于手动调节时的自动调节，确保探测精确度高。
附图说明
26.图1为本发明一种探测雷达的底座转动控制方法的流程示意图。
具体实施方式
27.以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
28.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的模块和结构的相对布置不限制本发明的范围。
29.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
30.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法及系统可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法及系统应当被视为授权说明书的一部分。
31.实施例：如图1所示，仅仅为本发明的其中一个的实施例，一种探测雷达的底座转动控制方法，包括以下步骤：
32.s1：判断雷达底座转动是否有限位极限，若有则执行步骤s2；反之则执行步骤s3；
33.准确的说，限位极限指的是两个极限，就是判断雷达底座转动时，向两个方向转动，是否有转动极限，就是雷达底座是否具有限位功能，当有限位功能时，只能在一定的转动角度(活动位置范围)内转动，此时需要执行步骤s2；反之，没有限位功能时，雷达底座可以向任意一个方向转动任意圈，即360
°
任意旋转，此时需要人工限位，执行步骤s3；
34.一般来说，在雷达底座转动轴上设置绝对值编码器，用于获取雷达底座转动角度和位置。
35.s2：记录雷达底座转动的两个极限点，将两个极限点之间的范围分割成若干个相同大小的转动区间，并设置区间点，执行步骤s4；
36.当有限位功能时，记录雷达底座转动的两个极限点，并通过绝对值编码器进行记录，可以将雷达底座转动的两个极限点定义为0和1，即雷达底座只能在0和1之间进行转动，其所处位置也必然是一个0至1之间的数值(包含1)，同时获取雷达底座转动到两个极限点是的朝向角度值，分别与0和1进行对应，在雷达底座转动至某个角度时，有一个0至1之间的数值表达雷达底座当前位置。
37.执行步骤s2时，将两个极限点之间的范围分割成n个相同大小的区间，那么区间点的数量为n+1个，区间点包括两个极限点，区间点为：0、1/n、2/n、3/n
…
(n-1/n)和1。
38.需要注意的是，记录雷达底座转动的两个极限点之间的雷达底座转动范围可以小于1圈，也可以不小于1圈，即0和1对应的转动角度值的差值可以不小于360
°
。
39.s3：将雷达转动一周的范围分割成若干个相同大小的转动区间，并设置区间点，执行步骤s4；
40.没有限位功能时，雷达底座可以向任意一个方向转动任意圈，即360
°
任意旋转，此时需要人工限位，就直接在雷达底座位于某一个点时(最好是朝向角度值为0
°
的点)转动一周即360
°
这个范围进行人工定义，对这个360
°
的范围进行分割，并通过绝对值编码器进行记录
41.当然，执行步骤s3时，雷达转动一周的范围的两端为同一个区间点，即起始点和结束点为同一个区间点，可以将雷达底座转动的起始点和结束点都定义为0，且雷达底座只能在0和1之间进行转动，其所处位置也必然是一个0至1之间的数值(不包含1)，同时获取雷达底座转动到起始点和结束点的朝向角度值，分别与0和1进行对应，在雷达底座转动至某个角度时，有一个0至1之间的数值表达雷达底座当前位置。
42.那么将这一圈的范围分割成m个相同大小的区间，那么区间点的数量为n+1个，区间点的数量为n个，分别为：0、1/m、2/m、3/m
…
(m-2)/m和(m-1)/m。
43.s4：当获取雷达底座转动目的角度时，得到目的角度对应的转动目的点，并获取转动目的点两侧的两个区间点，分别记为第一区间点和第二区间点；
44.执行步骤s4时，转动目的点两侧的两个区间点中，靠近雷达底座当前位置的区间点为第一区间点；远离雷达底座当前位置的区间点为第二区间点。
45.执行步骤s4时，如果获取转动目的点和两个区间点中任一点的距离小于预定距离，则选取该区间点远离转动目的点的一个区间点进行记录；确保目的点向两侧的两个区间点转动量足够大。
46.s5：当雷达底座转动经过第一区间点之后计时，判断雷达底座是否能在预定时间之内转动至第二区间点；若是，则雷达底座反转至转动目的点，完成雷达底座转动，执行步骤s6；反之则雷达底座反转至第一区间点，然后继续计时向第二区间点转动，并在当雷达底座返回至第一区间点的次数高于预定值时发出警报；
47.执行步骤s5时，雷达底座反转至第一区间点，然后加力向第二区间点转动，并继续计时，重复判断雷达底座是否能在预定时间之内转动至第二区间点。
48.雷达长时间运行可能造成磨损、堵塞或者损坏，可以理解为转动遇阻，这样可以加力冲过遇阻点，确保雷达底座可以在第一区间点和第二区间点之间自由转动。
49.当然，执行步骤s5之前，设置预定值；并且在执行步骤s5之后，人为控制雷达底座转动至第二区间点，停止发出警报。
50.s6：在雷达进行探测时，根据探测目标位置，在第一区间点和第二区间点范围内自适应调节雷达底座位置。
51.实际上，执行步骤s6时，在雷达进行探测时，使得雷达底座位置在第一区间点和第二区间点范围内进行调节，并获取探测目标成像图；选取最清晰的探测目标成像图作为输出；有效弥补雷达探测时角度转动的误差或者是高速位移物体带来的探测误差，提高探测精确度。
52.本发明一种探测雷达的底座转动控制方法可以有效弥补雷达探测时角度转动的误差，防止雷达在高速位移物体上的移动造成的转向遇阻，适用于各种情形下雷达不便于手动调节时的自动调节，确保探测精确度高。
53.本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。