乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法及装置与流程

1.本发明涉及智能网联汽车测试用软件目标物校准技术领域，具体涉及一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法及装置。


背景技术：

2.乘用车后端软体目标物是高级驾驶员辅助系统(adas，advanced driver assistant system)和主动安全系统性能试验的重要测试设备，它的作用是在可探测性和运动方面代表真实车辆，要在大小、形状、散射属性等方面表示真实车辆，且在试验时对测试车辆和测试操作人员无安全威胁，测试车辆与目标发生接触后测试车辆不受损坏。由此可见，目标物的性能直接影响试验结果且关乎试验人员、试验车辆的安全。
3.目前国内用于测试试验的乘用车后端软体目标物均为国外进口，出厂时经过验证，使用中大部分只做外观方面的确认，不能全面反映其是否能够完全代替真实车辆。基于目前智能网联车辆所用的感知技术，目标物应在形状尺寸、雷达反射性能、红外反射性能3个方面具有与真实车辆相似的性能。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法及装置，其可以用于乘用车后端软体目标物雷达反射性能校准。
5.为达到以上目的，本技术采用如下技术方案：
6.第一方面，提供一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法,包括以下步骤：
7.固定角反射器，在预设距离范围内移动雷达，获取所述角反射器的实际雷达散射截面积；
8.根据所述角反射器的实际雷达散射截面积与所述角反射器的标称雷达散射截面积的差值，确定雷达的修正系数；
9.将所述角反射器更换为乘用车后端软体目标物，在预设距离范围内移动雷达，获取乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积；
10.根据所述修正系数修正所述乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积，得到校准结果，并基于设定的预设值，判断所述校准结果是否准确。
11.一些实施例中，所述固定角反射器，在预设距离内移动雷达，获取所述角反射器的雷达散射截面积，包括以下步骤：
12.设置角反射器，调整雷达中心位置与角反射器中心位置一致；
13.在预设距离范围内移动雷达，靠近角反射器，获取单次移动雷达中rcs测量的角反射器的雷达散射截面积的中位值；
14.重复测量多次，根据多个角反射器的雷达散射截面积的中位值的平均值作为所述角反射器的实际雷达散射截面积。
15.一些实施例中，所述将所述角反射器更换为乘用车后端软体目标物，在预设距离内移动雷达，获取乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积，包括以下步骤：
16.将所述角反射器移开，在相同位置放置目标物体；
17.在预设距离范围内移动雷达，靠近乘用车后端软体目标物，并将预设距离范围分成多段；
18.计算每一段距离范围内乘用车软体目标物的雷达散射截面积的平均值，作为该段距离范围内乘用车软体目标物的实际雷达散射截面积。
19.一些实施例中，所述预设距离范围为距离角反射器或乘用车后端软体目标物4m-60m。
20.一些实施例中，所述将预设距离范围按照：4m-5m为近段，5m-34m为中段，34m-60m为远段进行划分。
21.第二方面，提供一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准装置，包括：
22.采集单元，用于固定角反射器，在预设距离范围内移动雷达，获取所述角反射器的实际雷达散射截面积；
23.计算单元，用于根据所述角反射器的实际雷达散射截面积与所述角反射器的标称雷达散射截面积的差值，确定雷达的修正系数；
24.采集单元，还用于将所述角反射器更换为乘用车后端软体目标物，在预设距离范围内移动雷达，获取乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积；
25.计算单元，还用于根据所述修正系数修正所述乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积，得到校准结果，并基于设定的预设值，判断所述校准结果是否准确。
26.一些实施例中，所述采集单元用于：
27.设置角反射器，调整雷达中心位置与角反射器中心位置一致；
28.在预设距离范围内移动雷达，靠近角反射器，获取单次移动雷达中rcs测量的角反射器的雷达散射截面积的中位值；
29.所述计算单元用于：
30.重复测量多次，根据多个角反射器的雷达散射截面积的中位值的平均值作为所述角反射器的实际雷达散射截面积。
31.一些实施例中，所述采集单元用于：
32.将所述角反射器移开，在相同位置放置目标物体；
33.在预设距离范围内移动雷达，靠近乘用车后端软体目标物，并将预设距离范围分成多段；
34.所述计算单元用于：计算每一段距离范围内乘用车软体目标物的雷达散射截面积的平均值，作为该段距离范围内乘用车软体目标物的实际雷达散射截面积。
35.一些实施例中，所述预设距离范围为距离角反射器或乘用车后端软体目标物4m-60m。
36.一些实施例中，所述将预设距离范围按照：4m-5m为近段，5m-34m为中段，34m-60m为远段进行划分。
37.本发明中，通过固定角反射器，在预设距离范围内移动雷达，获取所述角反射器的实际雷达散射截面积；根据所述角反射器的实际雷达散射截面积与所述角反射器的标称雷
达散射截面积的差值，确定雷达的修正系数；将所述角反射器更换为乘用车后端软体目标物，在预设距离范围内移动雷达，获取乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积；根据所述修正系数修正所述乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积，得到校准结果，并基于设定的预设值，判断所述校准结果是否准确，本发明提供的方法，可以很好的在使用前对雷达进行校准工作。
附图说明
38.图1为本发明实施例中一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法的流程图；
39.图2为本发明实施例中一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法s1的流程图；
40.图3为本发明实施例中一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法s3的流程图；
41.图4为本发明实施例中一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准装置的示意图。
具体实施方式
42.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
43.首先，对本发明涉及的相关概念进行阐述。
44.rcs是度量目标在雷达波照射下所产生回波强度的一种物理量，简称rcs。它是目标的假想面积，用一个各向均匀的等效反射器的投影面积来表示，该等效反射器与被定义的目标在接收方向单位立体角内具有相同的回波功率，单位是平方米，一般用符号σ表示。除了用平方米为单位反映雷达散射截面外，另一种更通用的方法是用雷达散射截面的对数值的十倍来表示，单位是分贝平方米，记为dbsm，即σ
dbsm
＝10
·
lgσ
sm
。其大小主要取决于目标的参数(如目标的形状尺寸及表面电器性能)和雷达参数(如一次场的极化形式，波长等)以及目标的视角。
45.实际在外场测量时，接收机所接收到的功率受发射机、接收机内馈线损耗以及沿射线路径的大气损耗、测量距离、天气情况、地面反射等影响，所以通常采用测量已知散射截面积的定标体作为标定基准，对雷达系统进行校准，来消除雷达参数、环境等因素对测量结果的影响。雷达校准的目的是建立已知的rcs与雷达接收机输出物理量之间严格的对应关系，从而由接收机测量值得到所对应目标的未知rcs值，这个修正过程是在软件中完成的。每次在对目标物作rcs校准前，都要先用标准角反射器对雷达系统作校准，该角反射器的rcs值与目标物的理想rcs值接近，并且要求目标物中心线位置与角反射器中心线位置一致，校准过程中雷达的路径一致，运动过程中的横向偏移量小于0.1m，是为了消除环境条件和雷达参数对rcs测量结果的影响。
46.基于上述内容，下面对本发明实施例提供的乘用车后端软体目标物雷达散射截面
积校准方法与装置进行描述。参见图1，图1为本发明实施例提供的一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括但不限于以下步骤：
47.s1.固定角反射器，在预设距离范围内移动雷达，获取所述角反射器的实际雷达散射截面积；
48.s2.根据所述角反射器的实际雷达散射截面积与所述角反射器的标称雷达散射截面积的差值，确定雷达的修正系数；
49.s3.将所述角反射器更换为乘用车后端软体目标物，在预设距离范围内移动雷达，获取乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积；
50.s4.根据所述修正系数修正所述乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积，得到校准结果，并基于设定的预设值，判断所述校准结果是否准确。
51.具体的，参见图2，在步骤s1中，所述固定角反射器，在预设距离内移动雷达，获取所述角反射器的雷达散射截面积，包括以下步骤：
52.s11.设置角反射器，调整雷达中心位置与角反射器中心位置一致；其中，将角反射器安装在中心距地面500mm
±
10mm的位置，使用吸波材料遮挡角反射器安装夹具，消除安装夹具对雷达校准的影响；调整雷达安装位置，使其中心高度与角反射器中心位置一致，雷达靠近角反射器，使雷达传感器正对角反射器；
53.s12.在预设距离范围内移动雷达，靠近角反射器，获取单次移动雷达中rcs测量的角反射器的雷达散射截面积的中位值；
54.具体的，在预设范围内移动车辆，使雷达在预设范围内移动，在移动过程中获取多个rcs测量的角反射器的雷达散射截面积，将所述多个rcs测量的角反射器的雷达散射截面积的中位值作为单次测量结果；
55.值得说明的是，所述预设范围为距离角反射器4m-60m。
56.s13.重复测量多次，根据多个角反射器的雷达散射截面积的中位值的平均值作为所述角反射器的实际雷达散射截面积。重复测量步骤，获取多次测量结果有助于避免测量过程中沿射线路径的大气损耗、测量距离、天气情况、地面反射等因素产生的影响。
57.在步骤s2中，以重复测量5次为例，根据公式：
58.a＝rcs
b-(r1+r2+r3+r4+r5)/5
59.得到雷达传感器的修正系数a，其中rcsb为标准角反射器的标称雷达散射截面积，r1、r2、r3、r4、r5为5次校准中，雷达测量角反射器雷达散射截面积的中位值。
60.具体的，参见图3在步骤s3中，所述将所述角反射器更换为乘用车后端软体目标物，在预设距离内移动雷达，获取乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积，包括以下步骤：
61.s31.将所述角反射器移开，在相同位置放置目标物体；
62.具体的，角反射器安装的位置在地面上做标记，然后移开角反射器，将乘用车后端软体目标物置于角反射器的位置上，使其后端表面中心线与角反射器中心重合；
63.s32.在预设距离范围内移动雷达，靠近乘用车后端软体目标物，并将预设距离范围分成多段；
64.在预设范围内移动车辆，使雷达在预设范围内移动，在移动过程中获取多个rcs测量的乘用车后端软体目标物的雷达散射截面积，按照预设分段将所述多个rcs测量的乘用
车后端软体目标物的雷达散射截面积分成每段的乘用车后端软体目标物的雷达散射截面积。
65.值得说明的是，所述预设距离范围为距离乘用车后端软体目标物4m-60m；将预设距离范围按照：4m-5m为近段，5m-34m为中段，34m-60m为远段进行划分。
66.s33.计算每一段距离范围内乘用车软体目标物的雷达散射截面积的平均值，作为该段距离范围内乘用车软体目标物的实际雷达散射截面积，具体的，根据公式：
67.rcsi＝(r
i1
+r
i2
+r
i3
+r
i4
+r
i5
)/5
68.得到雷达在第i距离段测得目标物的雷达散射截面积rcsi，其中r
i1
、r
i2
、r
i3
、r
i4
、r
i5
为第i距离段，被校目标物5次校准中，单次雷达散射截面积数据的平均值。
69.在步骤s4中，根据公式：
70.rcsi＝rcsi+a
71.得到第i距离段目标物的雷达散射截面积校准结果rcsi，其中rcsi为雷达在第i距离段测得目标物的雷达散射截面积，a为雷达传感器的修正系数；
72.在得到第i距离段目标物的雷达散射截面积校准结果后与每段设定的预设值进行对比，判断所述校准结果是否准确。
73.值得说明的是，预设值如表1所示。
74.表1各距离段rcs要求
75.距离段(4-5)m(5-34)m(34-60)m平均值rcs2.96
±
6.0011.8
±
6.0016.00
±
6.0010.25
±
6.00
76.其中，如果rcs大于可接受范围的上限，可尝试减少表面的菱角、使用低反射率的材料等方法减小rcs，如果rcs小于可接受范围的下限，可尝试增加反射器，内部粘贴锡箔纸等方式增大rcs。
77.本发明中，通过固定角反射器，在预设距离范围内移动雷达，获取所述角反射器的实际雷达散射截面积；根据所述角反射器的实际雷达散射截面积与所述角反射器的标称雷达散射截面积的差值，确定雷达的修正系数；将所述角反射器更换为乘用车后端软体目标物，在预设距离范围内移动雷达，获取乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积；根据所述修正系数修正所述乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积，得到校准结果，并基于设定的预设值，判断所述校准结果是否准确，本发明提供的方法，可以很好的在使用前对雷达进行校准工作。
78.参见图4本发明实施例还提供了一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准装置，包括：
79.采集单元，用于固定角反射器，在预设距离范围内移动雷达，获取所述角反射器的实际雷达散射截面积；
80.计算单元，用于根据所述角反射器的实际雷达散射截面积与所述角反射器的标称雷达散射截面积的差值，确定雷达的修正系数；
81.采集单元，还用于将所述角反射器更换为乘用车后端软体目标物，在预设距离范围内移动雷达，获取乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积；
82.计算单元，还用于根据所述修正系数修正所述乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积，得到校准结果，并基于设定的预设值，判断所述校准结果是否准确。
83.一些实施例中，所述采集单元用于：
84.设置角反射器，调整雷达中心位置与角反射器中心位置一致；
85.在预设距离范围内移动雷达，靠近或远离角反射器，获取单次移动雷达中rcs测量的角反射器的雷达散射截面积的中位值；
86.所述计算单元用于：
87.重复测量多次，根据多个角反射器的雷达散射截面积的中位值的平均值作为所述角反射器的实际雷达散射截面积。
88.一些实施例中，所述采集单元用于：
89.将所述角反射器移开，在相同位置放置目标物体；
90.在预设距离范围内移动雷达，靠近乘用车后端软体目标物，并将预设距离范围分成多段；
91.所述计算单元用于：计算每一段距离范围内乘用车软体目标物的雷达散射截面积的平均值，作为该段距离范围内乘用车软体目标物的实际雷达散射截面积。
92.一些实施例中，所述预设距离范围为距离角反射器或乘用车后端软体目标物4m-60m。
93.一些实施例中，所述将预设距离范围按照：4m-5m为近段，5m-34m为中段，34m-60m为远段进行划分。
94.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
95.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
96.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：固定角反射器，在预设距离范围内移动雷达，获取所述角反射器的实际雷达散射截面积；根据所述角反射器的实际雷达散射截面积与所述角反射器的标称雷达散射截面积的差值，确定雷达的修正系数；将所述角反射器更换为乘用车后端软体目标物，在预设距离范围内移动雷达，获取乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积；根据所述修正系数修正所述乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积，得到校准结果，并基于设定的预设值，判断所述校准结果是否准确。2.如权利要求1所述的一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法，其特征在于，所述固定角反射器，在预设距离内移动雷达，获取所述角反射器的雷达散射截面积，包括以下步骤：设置角反射器，调整雷达中心位置与角反射器中心位置一致；在预设距离范围内移动雷达，靠近角反射器，获取单次移动雷达中rcs测量的角反射器的雷达散射截面积的中位值；重复测量多次，根据多个角反射器的雷达散射截面积的中位值的平均值作为所述角反射器的实际雷达散射截面积。3.如权利要求2所述的一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法，其特征在于，所述将所述角反射器更换为乘用车后端软体目标物，在预设距离内移动雷达，获取乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积，包括以下步骤：将所述角反射器移开，在相同位置放置目标物体；在预设距离范围内移动雷达，靠近乘用车后端软体目标物，并将预设距离范围分成多段；计算每一段距离范围内乘用车软体目标物的雷达散射截面积的平均值，作为该段距离范围内乘用车软体目标物的实际雷达散射截面积。4.如权利要求2所述的一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法，其特征在于，所述预设距离范围为距离角反射器或乘用车后端软体目标物4m-60m。5.如权利要求4所述的一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法，其特征在于，所述将预设距离范围按照：4m-5m为近段，5m-34m为中段，34m-60m为远段进行划分。6.一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准装置，其特征在于，包括：采集单元，用于固定角反射器，在预设距离范围内移动雷达，获取所述角反射器的实际雷达散射截面积；计算单元，用于根据所述角反射器的实际雷达散射截面积与所述角反射器的标称雷达散射截面积的差值，确定雷达的修正系数；采集单元，还用于将所述角反射器更换为乘用车后端软体目标物，在预设距离范围内移动雷达，获取乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积；计算单元，还用于根据所述修正系数修正所述乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积，得到校准结果，并基于设定的预设值，判断所述校准结果是否准确。
7.如权利要求6所述的一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准装置，其特征在于，所述采集单元用于：设置角反射器，调整雷达中心位置与角反射器中心位置一致；在预设距离范围内移动雷达，靠近角反射器，获取单次移动雷达中rcs测量的角反射器的雷达散射截面积的中位值；所述计算单元用于：重复测量多次，根据多个角反射器的雷达散射截面积的中位值的平均值作为所述角反射器的实际雷达散射截面积。8.如权利要求6所述的一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准装置，其特征在于，所述采集单元用于：将所述角反射器移开，在相同位置放置目标物体；在预设距离范围内移动雷达，靠近乘用车后端软体目标物，并将预设距离范围分成多段；所述计算单元用于：计算每一段距离范围内乘用车软体目标物的雷达散射截面积的平均值，作为该段距离范围内乘用车软体目标物的实际雷达散射截面积。9.如权利要求7所述的一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准装置，其特征在于，所述预设距离范围为距离角反射器或乘用车后端软体目标物4m-60m。10.如权利要求9所述的一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准装置，其特征在于，所述将预设距离范围按照：4m-5m为近段，5m-34m为中段，34m-60m为远段进行划分。

技术总结
本发明公开了一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法及装置，涉及智能网联汽车测试用软件目标物校准技术领域，一种乘用车后端软体目标物雷达散射截面积校准方法，包括以下步骤：固定角反射器，在预设距离范围内移动雷达，获取角反射器的实际雷达散射截面积；根据角反射器的实际雷达散射截面积与角反射器的标称雷达散射截面积的差值，确定雷达的修正系数；将角反射器更换为乘用车后端软体目标物，在预设距离范围内移动雷达，获取乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积；根据修正系数修正乘用车后端软体目标物的实际雷达散射截面积，得到校准结果，并基于设定的预设值，判断校准结果是否准确。判断校准结果是否准确。判断校准结果是否准确。


技术研发人员：李昕 罗礼培 刘茹 叶仁根 涂远扬
受保护的技术使用者：武汉达安科技有限公司
技术研发日：2023.08.23
技术公布日：2023/10/19