同时锁定超10+目标：纳雷科技安防雷达球机联动实测

（本文由纳雷科技供稿，电子发烧友予以发布。）

新闻和电视中常常听说战机被雷达锁定，只要战机被一部雷达锁定，就会有更多的雷达根据已锁定雷达提供的信息同样锁定战机，所以说一旦被发现基本上是跑不掉的。如果把雷达技术应用到安防领域，去锁定地面目标，那是什么样的一种体验？是否锁定以后也会跑不掉了呢？这到底又是什么样的一种技术？

雷达探测目标原理

 雷达测距原理

雷达发射天线发射的信号经过空间传播后到目标点，再由目标反射到雷达接收天线，其传播时间延迟 ， 为目标的距离， 为电磁波在空间中的传播速度。接收信号经过混频后可以得到单频点信号，其频率表达式为 ， 为带宽， 为调频周期，通过对接收信号的频率进行估计，可以得到时间延迟 ，最终可以得到探测目标的距离。

雷达测速原理

由于目标具有一定的速度，就会引起多普勒频率，其表达式为 ，其中 为目标相对于雷达的径向速度， 为电磁波波长。通常发射每个脉冲的持续时间 相对较小，相邻多个脉冲之间可以认为目标的距离未发生变化，由于目标多普勒频率的存在，使得每次接收到的目标回波频率的相位具有一定变化，根据其变化规律可以测出目标的多普勒频率，从而得到目标的速度，下图给出相邻4帧目标回波的示意图。

雷达测角原理

对于远处（远场）某一目标，阵列天线中阵元1接收到的目标回波信号和阵元2接收到的目标回波信号相比，阵元2的信号会多传播一段距离，由于此距离远远小于目标的距离，故而只会引起两个阵元接收信号的相位差。

阵元2中接收到的信号多传播的路径长度为 ，其中 为目标角度。该长度需要的传播时间 ，对于窄带信号（发射信号带宽远小于信号频率）而言，同一个频率的时间延迟对应于相位的差别，求解出两阵元的相位差即可以测量目标的角度 。

纳雷科技NSR300WVF产品介绍
 

纳雷科技NSR300WVF：纳雷科技雷球联动是基于毫米波雷达+视觉融合的系统，雷达扫描系统具有主动探测并对区域进行实时扫描，其在探测的同时可将探测目标的位置信息同步传输给球机，对锁定目标进行导引，球机可以在第一时间捕捉被探测目标并对其进行轨迹跟踪、预测等功能，实现雷球联动。

NSR300WVF是如何同时锁定多个目标？

多目标出现在雷达监视区域的情况示意图如下：

在检测端会探测到多个目标，并且目标的分布可能随机出现，有不同的距离，有在同一一距离上不同速度的目标（如图中的T7和T8），也有在同一距离上不同角度的目标（如T4和T5），当然也有可能在检测端出现虚假的目标。并且由于是单帧检测，目标的距离、速度以及角度的真实值和检测量存在一定的差异，所以不能直接以单次的检测值作为目标的真实信息。

对于单次检测的目标信息，需要从点迹到轨迹的匹配过程，将检测的点‘归属’于真实的目标。此过程需要利用检测的当前信息以及之前的轨迹信息。如下图所示，蓝色点为目标之前移动的轨迹，假设当前检测到2点N1和N2，通过一定的匹配规则，可以确定N1为此条轨迹的当前检测点。

 

由于检测存在一定的误差，需要对检测的目标信息进行平滑滤波，以反应目标的真实轨迹，并且检测端检测到的目标并非一定为真实的目标，需要进行一定的判断。故而检测的目标个数会远大于真实输出的目标个数。

经过检测、匹配、滤波等信号处理后，可以将真实的目标轨迹呈现在用户界面上，在雷达的监视区域内，若存在多个目标，由于目标之间的距离、速度或角度信息存在一定的差异，所以可以达到分辨不同目标的能力，理论上雷达可以监视整个区域内任何可分辨目标。实际运用时受限于系统参数设计以及硬件计算时间的问题，雷达的最大目标跟踪数目会有所降低。

纳雷科技NSR300WVF系统构成：

雷达：每秒8次的速度主动发射电磁波束，接收目标反射回波进行探测，获取目标的方位、距离等信息。 支持最多32个目标同时探测跟踪的能力，同时雷达支持≥10个目标同步输出，在最短时间内给出最精确的探测结果， 采用智能算法，能够主动学习，对目标具有自主分辨能力和环境适应能力。

球机： 通过视觉进行实时跟踪目标观察，确定最终可疑目标主动报警

系统软件：简单易操作，防区设置，警区实时查看、记录与回放功能；采用开放式结构，可灵活地扩展为多级联网方式，提供友好的报警查询统计、警情显示、报警内容、解决方法等功能

纳雷科技NSR300WVF系统特征
 

全天候、全天时防护：适应雨雪、雾霾、沙尘、烟等各种恶劣天气，满足7x24h实时防护；

主动、立体：雷达主动预警，联动视频报警，实时锁定目标，录制报警信息，接入控制中心。

智能、可靠、误报低：采用智能算法，精确侦测，有效过滤晃动树木、飞鸟等，降低虚警。

简单易用、开放性、兼容性：系统开放式结构，可灵活扩展接入多种安防平台。广泛应用于司法、机场、油田、港口等关键应用场景。

关于纳雷科技：

纳雷科技成立2012年，专注于无人机、安防、汽车、工业等应用领域毫米波雷达研发、生产、销售，覆盖24GHz、77GHz、79GHz等频段，以MIMO体制毫米波雷、认知雷达为主要技术方向，成功开发10款以上毫米波雷达产品，探测距离覆盖30～450米，安防雷达识别行走人目标85%以上，产品销往美国、韩国、英国、法国等10多个国家，实现每年3倍的增长，是国内领先的毫米波雷达厂商之一。