CN114488043B - 一种雷达安装角度的标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种雷达安装角度的标定方法，其将雷达发射频率设计为0扫频模式，从而实现了对环境障碍物的抗干扰作用，因为环境障碍物在0扫频模式下无法被雷达检测到。然后通过标的物发射出与雷达频率差在雷达检测范围内的信号，模拟一个等效于距离速度固定的中频信号，达到与多普勒模拟信号发射器一样的效果而不需要那么复杂的硬件设计，所以能够减少成本。

Description

一种雷达安装角度的标定方法

技术领域

本发明涉及雷达标定技术领域，具体涉及一种雷达安装角度的标定方法。

背景技术

正确识别汽车雷达相对于汽车中轴线的安装角度（包括水平角与俯仰角） 对雷达能否正确将探测到的信息（雷达坐标系信息）映射到其他坐标系（如车身坐标系或者世界坐标系）至关重要，其中一类主要方法就是通过汽车雷达本身探测已知角度信息的标的物的角度信息，然后反向推测物汽车雷达实际安装角度，目前该类方法标的物主要有如下几种：

一、真实目标标的物（如角反射器或者反射墙等）；这种标定方法对标定场地布置要求高，需要消除标定场地中其他反射物的直接干扰或多径干扰。

二、多普勒信号模拟发射器；这种标定方法的标的物造价昂贵，设计难度高。

鉴于现有标定方法存在的问题，设计一种既可以有效降低对标定场地的布置要求，同时又降低制造成本与技术难度的标定方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对标定场景要求低且成本低的雷达安装角度的标定方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种雷达安装角度的标定方法，其包括以下步骤：

步骤1、在待标定雷达的检测范围内设置一发射频率为f2的信号发射器作为标的物；

步骤2、设置待标定雷达的工作模式为0扫频模式，工作频率的f1；该工作频率f1与标的物的发射频率f2之间存在差值△F，其满足以下条件：Fs/N＜f1-f2=△F＜Fs；其中，Fs为待标定雷达的采样频率，N为待标定雷达的采样点数；

步骤3、启动待标定雷达和标的物进行标定工作：t1时刻待标定雷达和标定物发射信号，t2时刻待标定雷达接收到标的物发射的信号，经过待标定雷达内部的混频器处理后得到中频信号，该中频信号频率为△F；

步骤4、上述中频信号经过信号处理后形成一个距离与速度固定的目标K1，根据预知距离与速度信息通过CFAR检测出目标K1，识别目标K1的水平角Az1和俯仰角Ez1，与预设水平角Az0和俯仰角Ez0进行比较，得到待标定雷达的水平安装角Az和俯仰角Ez，完成待标定雷达的标定工作。

采用上述方案后，本发明将雷达发射频率设计为0扫频模式，从而实现了对环境障碍物的抗干扰作用，因为环境障碍物在0扫频模式下无法被雷达检测到。然后通过标的物发射出与雷达频率差在雷达检测范围内的信号，模拟一个等效于距离速度固定的中频信号，达到与多普勒模拟信号发射器一样的效果而不需要那么复杂的硬件设计，所以能够减少成本。

附图说明

图1为本发明雷达标定场景示意图；

图2为雷达标定时对障碍物的探测结果；

图3为雷达标定时对标的物的探测结果；

图4为本发明一具体实施例示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明揭示了一种雷达安装角度的标定方法，其根据雷达通过接收环境目标的反射波并形成中频信号从而感知环境的原理，设计一种机制不会对真实环境的回波形成中频信号，而只会与标的物的发射信号形成特定中频信号，从而达到降低环境布置要求的目的。

本发明的标定方法具体包括以下步骤：

步骤1、在待标定雷达的检测范围内设置一发射频率为f2的信号发射器作为标的物。

步骤2、设置待标定雷达的工作模式为0扫频模式，工作频率的f1；该工作频率f1与标的物的发射频率f2之间存在差值△F，其满足以下条件：Fs/N＜f1-f2=△F＜Fs；其中，Fs为待标定雷达的采样频率，N为待标定雷达的采样点数。

步骤3、启动待标定雷达和标的物进行标定工作：t1时刻待标定雷达和标定物发射信号，t2时刻待标定雷达接收到标的物发射的信号，经过待标定雷达内部的混频器处理后得到中频信号，该中频信号频率为△F。

本发明中，待标定雷达t1时刻发射出信号s1，频率f1，经过一定

的时间传播后到达环境物体N1，再经过一定时间在t2时刻反射回雷达，因为雷达发射出的是0扫频信号，t2时刻雷达本振信号频率仍然为f1。则对应环境物体最终形成的中频信号频率为f1-f1=0，可以通过多种方式（包括但不限于软硬件滤波器或者直流消除算法等）将0频信号剔除。

步骤4、上述中频信号经过信号处理后形成一个距离与速度固定的目标K1，根据预知距离与速度信息通过CFAR检测出目标K1，识别目标K1的水平角Az1和俯仰角Ez1，与预设水平角Az0和俯仰角Ez0进行比较，得到待标定雷达的水平安装角Az和俯仰角Ez，完成待标定雷达的标定工作。

以雷达水平安装角的求取为例说明，如图4所示，标的物到雷达的连线与车轴线的夹角Az0预先通过场景测量已知，然后通过雷达自身的测角功能检测出标的物与雷达法线的夹角Az1，则雷达关于车轴线的夹角Az，即雷达水平安装角=（90°-Az1）-Az0。其中Az1有正负，遵循沿雷达法线辐射方向看，左正右负原则。同理也可求取雷达的俯仰角Ez。

上述方法也可以延申到车身或其他物体上各个位置雷达安装角的标定。

现有的多普勒模拟发射器进行雷达标定时，需要先接收发射波，然后再下变频，再进行频率偏移，再上变频，天线发射出去，模拟出一个虚假的目标信号，让雷达能够识别到，然后雷达通过该信息计算出多普勒发射器位置关于雷达法线的夹角 Az1。而本发明不需要这么多操作步骤，直接将雷达发射频率设计为0扫频模式，这样就达到了第一步对环境障碍物的抗干扰作用。因为环境障碍物在 0 扫频模式下无法被雷达检测到。然后通过设计一个标的物发射出与雷达频率差在雷达检测范围内的信号，模拟一个等效于距离速度固定的中频信号，达到与多普勒模拟信号发射器一样的效果而不需要那么复杂的硬件设计，所以能够减少成本。

以上所述，仅是本发明实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种雷达安装角度的标定方法，其特征在于：所述标定方法包括以下步骤：

步骤1、在待标定雷达的检测范围内设置一发射频率为f2的信号发射器作为标的物；

步骤2、设置待标定雷达的工作模式为0扫频模式，工作频率的f1；该工作频率f1与标的物的发射频率f2之间存在差值△F，其满足以下条件：Fs/N＜f1-f2=△F＜Fs；其中，Fs为待标定雷达的采样频率，N为待标定雷达的采样点数；

步骤3、启动待标定雷达和标的物进行标定工作：t1时刻待标定雷达和标定物发射信号，t2时刻待标定雷达接收到标的物发射的信号，经过待标定雷达内部的混频器处理后得到中频信号，该中频信号频率为△F；

步骤4、上述中频信号经过信号处理后形成一个距离与速度固定的目标K1，根据预知距离与速度信息通过CFAR检测出目标K1，识别目标K1的水平角Az1和俯仰角Ez1，与预设水平角Az0和俯仰角Ez0进行比较，得到待标定雷达的水平安装角Az和俯仰角Ez，完成待标定雷达的标定工作。