智能雷达光电探测监视系统单点基本方案

智能雷达光电探测监视系统单点基本方案

一、系统概述

根据监控需求：

岸基对海3~10公里围主要大小批量目标；

主动雷达光电探测和识别；

多目标闯入和离去自动报警智能职守；

系统接入指挥中心进行远程监控管理；

目标海图显示管理；

系统能够自动发现可疑目标、跟踪锁定侵入目标、根据设定条件进行驱散、同时自动生成事件报告记录，可以实现事故发生后的事件追溯，协助事故调查。

1. 项目建设主要目的

➢为监控区域安全提供综合性的早期预警信息；

➢通过综合化监测提高处置和应对紧急突发事件的指挥能力。

2. 基本需求分析：

需配置全自动、全量程具备远距离小目标智能雷达探测监视和光电识别系统，系统具备多目标自动持续稳定跟踪、多种智能报警功能、支持雷达视频实时存储、支持留查取证的雷达视频联动回放功能等；同时后期系统需具备根据用户需求的功能完善二次开发能力。同时支持后续相关功能、扩点组网应用需求。

根据需求和建设主要目的，选型国际同类技术先进水平，拥有相关技术自主知识产权，具备二次技术深化开发的海兰信数据科技股份（2001年成立，2010年国创业板上市，股票代码：300065，致力于航海智能化与海洋防务/信息化的国唯一上市企业）的智能监视雷达光电系统。该系统在国外有众多海事相关成熟应用案例，熟悉国海事、海监、海警、渔政公务执法及救捞业务需求特点

等。同时，该系统近期成功中标国近年来相关领域多套（20套）雷达光电组网项目，充分说明该系统的技术领先及成熟应用的市场广泛接受度。

3. 项目建成后的主要特点

➢全天候、全覆盖、全自动的立体化监控。该系统具备对多传感器信息融合的能力，确保对探测围雷达信息源、光电、AIS、GPS等设备信号源进行有机的融合和整合。

➢系统具备了预警、报警、实时录取回放的综合功能。任何目标物进入雷达视距时，系统即开始进行监测。目标物触碰警报规则后，指挥室获得报警信号，同时联动设备综合光电锁定警报目标，以便驱离。整个过程系统实时记录、方便随时调用回放。

➢系统技术水平国领先。该系统中创新地采用了国际先进的“先跟踪后探测”算法技术对目标进行探测和跟踪，保证了在严苛条件下满足对目标地探测与持续跟踪能力。

➢该系统采用先进的设计思想，开放灵活的系统网络架构，能够根据需求进行不同的组合和配置，系统可扩展性强。

➢维护便捷，由于采用网络架构，获得用户授权后能连接到用户网络，可以远程支援维修维护系统，从而提高维护效率，减少维护成本。

➢可靠性高，充分适应不同的海洋环境。

二、系统设备清单

序号材料名称规格型号数量

2块容量2TB硬盘

RVAQ雷达视频采集卡

3 AIS，IP65（含安装支架）NAR-1000 1套

4 综合光电设备，IP65（含编码器、

安装支架）

ITV100 1套

5 工作站（客户端）Z230SFF

CPU/主

频:IntelCorei5-4570/3.2GHz

存:4GB

硬盘：1TB

光驱：DVD-ROM

网卡：千兆

显示器：Z24i，1920×1080

1套

6 服务器ProliantDL388Gen9

XeonE5-2620v3

16G存

4TBSATA

1套

7 辅材辅料——1批

三、系统构成

2.1 系统构架示意图（后续支撑四套组网扩展示意）

3.1雷达分系统

雷达是系统中的主要传感器，其性能和对目标的检测处理能力对整个系统起着举足轻重的作用。项目使用的雷达信号检测与目标跟踪技术能够形成一套完整的对重点目标地带跟踪监测解决方案，其从信号提取能力、目标处理的容量、目标处理精度几方面均具有独特优势。

图2.2 雷达系统方框图

雷达采用大型波导裂缝天线雷达，技术指标如下：

天线尺寸8英尺

天线形态波导裂缝式

收发机波段X波段

收发机最高输出功率10千瓦

水平波束宽-3dB最大1º

垂直波束宽-3dB最大24º

增益值31dBi 限制相对风速120km/hr 天线转速28rpm 可选转速45rpm

抗风能力45m/s（工作）60m/s（生存）

马达有保护，有告警该系统雷达原始视频采集（RVAQ）模块能够与不同的雷达传感器相连接。该模块从雷达传感器接收视频，触发，天线方位角和天线航向信号并对数字转换进行模拟。雷达原始视频也在该阶段进行数字化。而在此时模块并不执行对任何目标的检测，过滤或信号处理。可通过一个置的示波器对输入到该模块的信号进行监控并将其显示到服务监视器上。

此外，该系统雷达处理器在不同的海杂波和雨滴杂波以及来自其他雷达的干扰下能适应各种气象条件。可通过一项基于浮动阈值，误报率和多项扫描相关性组合的先进自适应滤波技术来抑制不需要的信号。

雷达目标跟踪处理模块：海兰信提供的雷达目标跟踪处理模块用来全自动跟踪、探测移动的及固定的目标。这些功能可不借助人工而全天候在整个雷达覆盖区域进行。系统设计时采用开放式结构，便于未来进行结构性和功能性升级。

雷达目标跟踪处理模块主要性能特点：

➢子系统系统本身不受雷达型号限制：系统可与多种型号的雷达相，且性能不受影响；

➢安装简易、适应岸基与船载系统：通过PCI插卡及商用电脑即可实现安装，岸基系统不需要更多的辅助性设施，而船载系统通过与罗经、GPS等设备的整合可达到与岸基系统相同的性能指标；

➢雷达覆盖围自动跟踪探测目标：经过系统调试后，在雷达覆盖围具有

全自动的目标跟踪探测功能；

➢目标跟踪探测能力强：系统使用的是综合性很强的先跟踪后探测（TBD）算法，国有量化试验证明系统对于目标有强的自动跟踪探测能力；

➢功能强大的综合显控终端：要求以S57电子海图为界面的综合显控终端不但可以更清晰的显示目标位置，还具有更多综合性很强的操控功能（如：报警区自由设定、叠加雷达视频信号等）；

➢随时可扩展为大型系统：系统可随时按照客户要求增加信息源数量及终端数量，以扩展为大型系统；

➢维护简易且实时性强：系统维护可通过网络进行，使系统维护的及时性、便捷性得以保障。

雷达作用距离

在发现概率Pd≥90%，恒虚警率Pf≤10-6，3级海况的条件下，作用距离：（雷达高度20m）

➢大型目标（RCS≥50㎡，高度20m）：雷达视距；

➢中目标（RCS≥10㎡,高度5m）：≥10海里。

➢小目标（RCS≥1㎡，高度1m）：≥3海里

雷达目标分辨力

➢方位分辨力：≤1°；

➢距离分辨力：≤25m

雷达处理精度

➢方位精度：约0.01°；

➢距离精度：约2m；

➢航向精度：2°（速度大于5kn时）；

➢航速精度：0.5kn（速度小于10kn时），5%（速度大于10kn时）；