Способ и компьютерное устройство для определения углового смещения радиолокационной системы

1. Способ определения углового смещения радиолокационной системы, установленной на транспортном средстве, имеющем направление движения вперед по поверхности, и имеющей направление сканирования, при этом угловое смещение представляет собой угол между направлением сканирования и направлением вперед, а способ выполняется компьютерным устройством, связанным с радиолокационной системой, и включает в себя:
прием от радиолокационной системы радиолокационных данных, содержащих зависящие от места данные, связанные со множеством обнаруженных объектов, при этом зависящие от места данные, связанные с обнаруженным объектом, характеризуют (а) местоположение обнаруженного объекта и (б) фактическую радиальную скорость обнаруженного объекта;
определение компьютерным устройством проекций скорости неподвижного объекта (а) в направлении сканирования и (б) в направлении, перпендикулярном направлению сканирования, при этом скорость неподвижного объекта связана с подмножеством обнаруженных объектов из множества обнаруженных объектов, соответствующим по меньшей мере одному объекту, являющемуся неподвижным относительно поверхности, а проекции скорости неподвижного объекта получены из фактической радиальной скорости соответствующих обнаруженных объектов из подмножества обнаруженных объектов; и
определение компьютерным устройством углового смещения радиолокационной системы на основании по меньшей мере одной из проекций скорости неподвижного объекта.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определение проекций скорости неподвижного объекта включает в себя:
определение предполагаемых проекций скорости (а) в направлении сканирования и (б) в направлении, перпендикулярном направлению сканирования, для множества обнаруженных объектов на основании зависящих от места данных множества обнаруженных объектов;
использование предполагаемых проекций скорости и соответствующих местоположений множества обнаруженных объектов для определения соответствующих ожидаемых радиальных скоростей множества обнаруженных объектов;
при разнице между (а) ожидаемыми радиальными скоростями множества обнаруженных объектов и (б) фактическими радиальными скоростями множества обнаруженных объектов, меньшей порогового значения, определение того, что множество обнаруженных объектов представляет собой подмножество обнаруженных объектов, а предполагаемые проекции представляют собой проекции скорости неподвижного объекта.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что он дополнительно включает в себя:
при разнице между (а) ожидаемой радиальной скоростью обнаруженного объекта и (б) фактической радиальной скоростью обнаруженного объекта, большей порогового значения, исключение обнаруженного объекта из множества обнаруженных объектов с получением сокращенного множества обнаруженных объектов, при этом обнаруженный объект соответствует объекту, не являющемуся неподвижным относительно поверхности;
определение новых предполагаемых проекций скорости (а) в направлении сканирования и (б) в направлении, перпендикулярном направлению сканирования, для сокращенного множества обнаруженных объектов на основании зависящих от места данных сокращенного множества обнаруженных объектов;
использование новых предполагаемых проекций и соответствующих местоположений сокращенного множества обнаруженных объектов для определения соответствующих новых ожидаемых радиальных скоростей сокращенного множества обнаруженных объектов;
при разнице между (а) соответствующими новыми ожидаемыми радиальными скоростями сокращенного множества обнаруженных объектов и (б) соответствующими фактическими радиальными скоростями сокращенного множества обнаруженных объектов, меньшей порогового значения, определение того, что сокращенное множество обнаруженных объектов представляет собой подмножество обнаруженных объектов, а новые предполагаемые проекции представляют собой проекции скорости неподвижного объекта.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что он включает в себя определение соответствующих ожидаемых радиальных скоростей множества обнаруженных объектов с использованием следующей формулы
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что угловое смещение радиолокационной системы определяют с использованием следующей формулы
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что радиолокационные данные фиксируют при движении транспортного средства в направлении движения вперед со скоростью транспортного средства.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что скорость транспортного средства по существу постоянна.
8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что направление вперед представляет собой направление строго вперед.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что местоположение обнаруженного объекта представляет собой по меньшей мере одно из следующего:
(а) дальность этого обнаруженного объекта от радиолокационной системы и (б) горизонтальный угол этого обнаруженного объекта к направлению сканирования радиолокационной системы; и
дальность обнаруженного объекта от радиолокационной системы (а) в направлении сканирования и (б) в направлении, перпендикулярном направлению сканирования.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фактическая радиальная скорость обнаруженного объекта представляет собой доплеровскую скорость обнаруженного объекта, определенную радиолокационной системой.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проекции скорости неподвижного объекта определяют компьютерным устройством с использованием итерационного алгоритма оптимизации.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что итерационный алгоритм оптимизации представляет собой алгоритм RANSAC.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предполагаемые проекции скорости определяют компьютерным устройством с использованием алгоритма OLS.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что в алгоритме OLS использован следующий набор формул:
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подмножество обнаруженных объектов содержит по меньшей мере заранее заданную долю обнаруженных объектов из множества обнаруженных объектов.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что он дополнительно включает в себя проверку компьютерным устройством того, содержит ли подмножество обнаруженных объектов по меньшей мере заранее заданную долю обнаруженных объектов из множества обнаруженных объектов.
17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подмножество обнаруженных объектов содержит по меньшей мере заранее заданное количество обнаруженных объектов.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что он дополнительно включает в себя проверку компьютерным устройством того, содержит ли подмножество обнаруженных объектов по меньшей мере заранее заданное количество обнаруженных объектов.
19. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определение углового смещения радиолокационной системы выполняют в случае, если подмножество обнаруженных объектов содержит по меньшей мере одно из следующего:
по меньшей мере заранее заданную долю обнаруженных объектов из множества обнаруженных объектов; и
по меньшей мере заранее заданное количество обнаруженных объектов.
20. Способ по п. 1, отличающийся тем, что (а) прием радиолокационных данных, (б) определение проекций скорости неподвижного объекта и (в) определение углового смещения выполняют компьютерным устройством неоднократно (а) в первый момент времени и (б) во второй момент времени после первого момента времени.
21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что он дополнительно включает в себя:
выполнение компьютерным устройством внешней калибровки радиолокационной системы в первый момент времени на основании углового смещения, определенного в первый момент времени; и
выполнение компьютерным устройством внешней калибровки радиолокационной системы во второй момент времени на основании углового смещения, определенного во второй момент времени.
22. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определение проекций скорости неподвижного объекта включает в себя итерационное определение компьютерным устройством предполагаемых проекций на основании зависящих от места данных соответствующих итерационно сокращенных множеств обнаруженных объектов.
23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что обнаруженные объекты из подмножества обнаруженных объектов имеют в целом схожие паттерны движения относительно радиолокационной системы.
24. Способ по п. 23, отличающийся тем, что паттерн движения представляет собой неподвижность относительно поверхности.
25. Способ по п. 23, отличающийся тем, что паттерн движения представляет собой перемещение с, по существу, постоянной скоростью в направлении, противоположном направлению движения вперед.
26. Компьютерное устройство для определения углового смещения радиолокационной системы, установленной на транспортном средстве, имеющем направление движения вперед по поверхности, и имеющей направление сканирования, при этом угловое смещение представляет собой угол между направлением сканирования и направлением вперед, а компьютерное устройство связано с радиолокационной системой и способно:
принимать от радиолокационной системы радиолокационные данные, содержащие зависящие от места данные, связанные со множеством обнаруженных объектов, при этом зависящие от места данные, связанные с обнаруженным объектом, характеризуют (а) местоположение обнаруженного объекта и (б) фактическую радиальную скорость обнаруженного объекта;
определять проекции скорости неподвижного объекта (а) в направлении сканирования и (б) в направлении, перпендикулярном направлению сканирования, при этом скорость неподвижного объекта связана с подмножеством обнаруженных объектов из множества обнаруженных объектов, соответствующим по меньшей мере одному объекту, являющемуся неподвижным относительно поверхности, а проекции скорости неподвижного объекта получены из фактической радиальной скорости соответствующих обнаруженных объектов из подмножества обнаруженных объектов; и
определять угловое смещение радиолокационной системы на основании по меньшей мере одной из проекций скорости неподвижного объекта.
27. Устройство по п. 26, в котором способность определять проекции скорости неподвижного объекта включает в себя способность:
определять предполагаемые проекции скорости (а) в направлении сканирования и (б) в направлении, перпендикулярном направлению сканирования, для множества обнаруженных объектов на основании зависящих от места данных множества обнаруженных объектов;
использовать предполагаемые проекции скорости и соответствующие местоположения множества обнаруженных объектов для определения соответствующих ожидаемых радиальных скоростей множества обнаруженных объектов;
при разнице между (а) ожидаемыми радиальными скоростями множества обнаруженных объектов и (б) фактическими радиальными скоростями множества обнаруженных объектов, меньшей порогового значения, определять, что множество обнаруженных объектов представляет собой подмножество обнаруженных объектов, а предполагаемые проекции представляют собой проекции скорости неподвижного объекта.
28. Устройство по п. 27, дополнительно способное:
при разнице между (а) ожидаемой радиальной скоростью обнаруженного объекта и (б) фактической радиальной скоростью обнаруженного объекта, большей порогового значения, исключать обнаруженный объект из множества обнаруженных объектов с получением сокращенного множества обнаруженных объектов, при этом обнаруженный объект соответствует объекту, не являющемуся неподвижным относительно поверхности;
определять новые предполагаемые проекции скорости (а) в направлении сканирования и (б) в направлении, перпендикулярном направлению сканирования, для сокращенного множества обнаруженных объектов на основании зависящих от места данных сокращенного множества обнаруженных объектов;
использовать новые предполагаемые проекции и соответствующие местоположения сокращенного множества обнаруженных объектов для определения соответствующих новых ожидаемых радиальных скоростей сокращенного множества обнаруженных объектов;
при разнице между (а) соответствующими новыми ожидаемыми радиальными скоростями сокращенного множества обнаруженных объектов и (б) соответствующими фактическими радиальными скоростями сокращенного множества обнаруженных объектов, меньшей порогового значения, определять, что сокращенное множество обнаруженных объектов представляет собой подмножество обнаруженных объектов, а новые предполагаемые проекции представляют собой проекции скорости неподвижного объекта.
29. Устройство по п. 27, способное определять соответствующие ожидаемые радиальные скорости множества обнаруженных объектов с использованием следующей формулы
30. Устройство по п. 26, способное определять угловое смещение радиолокационной системы с использованием следующей формулы:
31. Устройство по п. 26, отличающееся тем, что радиолокационные данные зафиксированы при движении транспортного средства в направлении движения вперед со скоростью транспортного средства.
32. Устройство по п. 31, отличающееся тем, что скорость транспортного средства по существу постоянна.
33. Устройство по п. 31, отличающееся тем, что направление вперед представляет собой направление строго вперед.
34. Устройство по п. 26, отличающееся тем, что местоположение обнаруженного объекта представляет собой по меньшей мере одно из следующего:
(а) дальность обнаруженного объекта от радиолокационной системы и (б) горизонтальный угол обнаруженного объекта к направлению сканирования радиолокационной системы; и
дальность обнаруженного объекта от радиолокационной системы (а) в направлении сканирования и (б) в направлении, перпендикулярном направлению сканирования.
35. Устройство по п. 26, отличающееся тем, что фактическая радиальная скорость обнаруженного объекта представляет собой доплеровскую скорость обнаруженного объекта, определенную радиолокационной системой.
36. Устройство по п. 26, способное определять проекции скорости неподвижного объекта с использованием итерационного алгоритма оптимизации.
37. Устройство по п. 36, отличающееся тем, что итерационный алгоритм оптимизации представляет собой алгоритм RANSAC.
38. Устройство по п. 26, способное определять предполагаемые проекции скорости с использованием алгоритма OLS.
39. Устройство по п. 38, отличающееся тем, что в алгоритме OLS использован следующий набор формул:
40. Устройство по п. 26, отличающееся тем, что подмножество обнаруженных объектов содержит по меньшей мере заранее заданную долю обнаруженных объектов из множества обнаруженных объектов.
41. Устройство по п. 40, дополнительно способное проверять, содержит ли подмножество обнаруженных объектов по меньшей мере заранее заданную долю обнаруженных объектов из множества обнаруженных объектов.
42. Устройство по п. 26, отличающееся тем, что подмножество обнаруженных объектов содержит по меньшей мере заранее заданное количество обнаруженных объектов.
43. Устройство по п. 42, дополнительно способное проверять, содержит ли подмножество обнаруженных объектов по меньшей мере заранее заданное количество обнаруженных объектов.
44. Устройство по п. 26, способное определять угловое смещение радиолокационной системы в случае, если подмножество обнаруженных объектов содержит по меньшей мере одно из следующего:
по меньшей мере заранее заданную долю обнаруженных объектов из множества обнаруженных объектов; и
по меньшей мере заранее заданное количество обнаруженных объектов.
45. Устройство по п. 26, способное выполнять (а) прием радиолокационных данных, (б) определение проекций скорости неподвижного объекта и (в) определение углового смещения неоднократно (а) в первый момент времени и (б) во второй момент времени после первого момента времени.
46. Устройство по п. 45, дополнительно способное:
выполнять внешнюю калибровку радиолокационной системы в первый момент времени на основании углового смещения, определенного в первый момент времени; и
выполнять внешнюю калибровку радиолокационной системы во второй момент времени на основании углового смещения, определенного во второй момент времени.
47. Устройство по п. 26, в котором его способность определять проекции скорости неподвижного объекта включает в себя способность итерационно определять предполагаемые проекции на основании зависящих от места данных соответствующих итерационно сокращенных множеств обнаруженных объектов.
48. Устройство по п. 47, отличающееся тем, что обнаруженные объекты из подмножества обнаруженных объектов имеют в целом схожие паттерны движения относительно радиолокационной системы.
49. Устройство по п. 48, отличающееся тем, что паттерн движения представляет собой неподвижность относительно поверхности.
50. Устройство по п. 48, отличающееся тем, что паттерн движения представляет собой перемещение с, по существу, постоянной скоростью в направлении, противоположном направлению движения вперед.