具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为满足多微波雷达数据融合准确性的要求，本发明实施例可以对采集到的雷达坐标系下的位置数据映射为目标坐标系下的目标位置数据，之后将目标位置数据进行融合，方法稳定可靠。

参见图1，本发明实施例提供了一种雷达数据融合方法，该方法包括如下步骤。

步骤101、获取覆盖区域重叠的多个雷达测量的各目标物的位置数据。

在本步骤中，多个雷达可以是车载微波雷达，其测量得到的每个测量数据可以是二维向量，每一维向量元素表示微波雷达在目标物(例如：车辆)移动过程中测量得到目标物的一种物理参数，比如1个位置数据为(sX，sY)，其中，sX表示目标物在雷达坐标系下的横坐标，sY表示目标物在雷达坐标系下的纵坐标。并且，获取到的目标物的位置数据可以是多个微波雷达在同一时刻或者不同时刻得到的多个目标物的位置数据。

在本步骤中，雷达覆盖区域指的微波雷达扫描时所能达到的实际作用区域，具体为以微波雷达所在的位置为圆心的半圆形覆盖区域。在本实施例中，要求多个微波雷达的覆盖区域之间存储重叠。例如，如图2所示，图2为本申请实施例提供的雷达数据融合方法中微波雷达的安装示意图，可以在城市道路的十字路口的东南西北四个方向上各安装一个微波雷达，即微波雷达a、b、c、d，四个微波雷达的覆盖区域存在重叠。

步骤102、将所述各目标物的位置数据映射为目标坐标系下的位置数据，获得各目标物的目标位置数据。

在步骤101中，每一个微波雷达测量的目标物的位置数据为雷达坐标系下的位置数据，为了提高多微波雷达数据融合的精度，需要将各微波雷达测量的各目标物在雷达坐标系下的位置数据转换为目标坐标系下的目标位置数据，以将各微波雷达测量的目标物的位置数据统一在相同的坐标系下，获得各目标物的目标位置数据。

一种优选的实施方式是，将目标物的位置数据映射为WGS-84坐标系下的位置数据，WGS-84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向BIH(国际时间服务机构)1984.0定义的协议地球极(CTP)方向，X轴指向BIH 1984.0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系统。

本申请中，将目标物的位置数据映射为WGS-84坐标系下的位置数据，获得目标物的目标位置数据，一种优选的实施方式是，可以通过以下步骤来实现：

S1021、获取采样点在雷达坐标系下的位置数据(sX，sY)，并对采样点在目标坐标系下进行标定，获得采样点的经纬度数据(sLAT，sLON)。

在本步骤中，可以在某个微波雷达的周围(例如距离微波雷达50米到100米的范围内)设置若干个高精度GPS仪，利用GPS仪采集雷达原点和采样点，并将雷达原点在WGS-84坐标系下的经纬度坐标设定为(gLAT，gLON)，在雷达坐标系下的坐标设定为：(0，0)。将采样点在WGS-84坐标系下的经纬度坐标设定为(sLAT，sLON)，在雷达坐标系下的坐标设定为：(sX，SY)。

采样点相对雷达原点在雷达坐标系下的角度为：α＝arctan(sX/sY)*180/π；

采样点相对于雷达原点的距离为：d＝sqart(sX^2+sY^2)；

采样点相对于WGS-84坐标系中正北方向之间的夹角为：β＝α+θ；

如图3所示，图3为雷达坐标系与WGS-84坐标系之间的关系示意图，图3中，X和Y分别表示雷达坐标系中的X轴和Y轴，角a为采样点与雷达坐标系的Y轴之间的夹角，角b为雷达坐标系的Y轴与WGS-84坐标系中正北方向之间的夹角，角c为采样点与WGS-84坐标系中正北方向之间的夹角，从图中可以发现∠c＝∠a+∠b，当微波雷达固定时，∠b固定，也即上述公式中，当微波雷达固定时，采样点相对于雷达方向与相对于正北方向的变差值θ固定。

S1022、按照如下公式，计算雷达固定时采样点相对于雷达方向与相对于正北方向之间的变差值θ，以及修正值ec：

β＝α+θ；

dx＝d*1000*Sin(β*π/180)；

dy＝d*1000*Cos(β*π/180)；

ec＝Eb+(Ea-Eb)*(90.0-gLAT)/90；

ed＝ec*Cos(gLAT*π/180)；

sLON＝dx/ed*180.0/π+gLON；

sLAT＝dy/ec*180.0/π+gLAT；

在上述公式中，dx表示采样点在经度方向上的长度，dy表示采样点在纬度方向上的长度，dx的公式中，β*π/180的作用是将角度转换为弧度，经纬度坐标是角度值，计算时需要换为弧度，这里所有的计算都是用弧度。当以正北方向也就是指南针的方向为0度时，d表示采样点相对于雷达原点之间的距离，dx表示X轴方向的长度，即经度方向上的长度，dy表示y轴方向的长度，即纬度方向的长度。

Ea表示赤道半径，Eb表示极半径，地球是一个近似球体，Ea与Eb稍微有点差距。ec的作用就是修正因为纬度不断变化的球半径长度。如果在GLAT＝0，即在赤道上的时候，ec＝Eb+(Ea-Eb)*(90-0)/90＝Ea，那ec就刚好是赤道半径Ea；如果在极点GLAT＝90，ec＝Eb+(Ea-Eb)*(90-90)/90＝Eb，那ec就刚好是极半径Eb。

在公式sLON＝dx/ed*180.0/π+gLON和公式sLAT＝dy/ec*180.0/π+gLAT中，如图4所示，每等分的纬度之间，经度线段的长度是一定的。A段，B段长度是一样的。每一等分的经度之间，纬度线段的长度是从赤道向2极点减小的。C段，D段的长度是不一样的。那dx/ed就相当于是在GLAT这个纬度上dx长度与总长度的占比，算出来应该是个经度跨度。如果这个经度跨度加上起始给定的经度就是最终的经度。同理dy/R就是在GLON这个经度上的dy长度与地球平均半径R的占比，算出来应该是一个纬度跨度。如果这个纬度跨度加上起始给定的纬度就是最终的纬度。

由此，在已知雷达原点及采样点在雷达坐标和WGS-84坐标系下的坐标.iug4数据都可以代入上述映射公式以后获得目标坐标系下的位置数据。

S1023、将雷达测量的各目标物的位置数据输入上述公式映射为目标坐标系下的位置数据，获得各目标物的目标位置数据。

在本步骤中，对于雷达坐标系下待转换的目标物的位置数据，利用上述公式可以获得每个位置数据在WGS-84坐标系下的经纬度坐标。

S103、将目标物的目标位置数据进行融合，建立目标物的轨迹。

在本步骤中，每一个微波雷达测量的每一个目标物的每一个位置数据都按照上述方式映射为WGS-84坐标系下的目标位置数据，当多个微波雷达的覆盖区域重叠时，将微波雷达的测量数据进行融合，建立各目标物的轨迹。

将目标物的目标位置数据进行融合，建立目标物的轨迹，一种可能的实施方式可通过以下步骤实现：

S1031、当相邻两组目标物的运动方向相同，且后一目标物与前一目标物的经度差和纬度差均小于预设阈值时，判断相邻两组目标物为同一目标物。

在本步骤中，假设存在3个目标物A、目标物B和目标物C，目标物A和目标物B相邻组成第一组目标物，目标物B和目标物C相邻组成第二组目标物，将第一组目标物鹤第二组目标物的运动方向相同，且目标物B与目标物A的经度差和纬度差均小于预设阈值时，判断目标物A、目标物B和目标物C为同一个目标物，为该目标物建立轨迹。

其中，经度差和纬度差的预设阈值可以根据本领域技术人员的经验值来设定。

S1032、根据同一目标物的目标位置数据建立该目标物的轨迹。

在本步骤中，当判断目标物A、目标物B和目标物C为同一个目标物，为该3个目标物建立轨迹。

具体地，在一些实施例中，步骤S1031中，判断相邻两组目标物的运动方向是否相同，可通过以下步骤实现：

S10311、将相邻两组目标物依次连接，形成两条直线。

在本步骤中，将第一组目标物A和B连接形成一条直线AB，将第二组目标物B和C连接形成第二条直线BC。

S10312、当所述两条直线之间的夹角在预设范围时，判断相邻两组目标物的运动方向相同。

在本步骤中，计算两条直线AB和BC间的夹角，当两条直线之间AB和BC的夹角在预设角度范围内时，判断相邻两组目标物的运动方向相同。其中，预设角度范围可以根据本领域技术人员的经验值来确定。由此，当相邻两组目标物连接形成的直线之间的夹角在预设的角度范围内时，判定目标物A、目标物B和目标物C的运动方向相同。

在另一些实施例中，所述雷达数据融合方法还可包括步骤S104。步骤S104、更新该目标物的轨迹。

在本申请中，以目标物为行驶的车辆为例，当建立该目标物的轨迹之后，需要对该目标物的轨迹进行更新。

具体地，更新目标物的轨迹，一种可能的实施方式是通过以下步骤来实现：

S1041、将该目标物的其中一个目标位置数据作为圆锥的顶点，将该目标物的运动方向作为圆锥的轴线，根据预设的圆锥的半径和角度获得圆锥。

在本步骤中，可以将该目标物最新的目标位置数据作为圆锥的顶点，由于前述步骤已经确定了该目标物的运动方向，因此，可以将该目标物的运动方向作为圆锥的轴线，根据预设的圆锥半径和角度获得圆锥。

S1042、当新目标物的目标位置数据不在所述圆锥的范围内时，判定所述新目标物与该目标物不是同一目标物。

在本步骤中，判定待测目标物的目标位置数据是否在圆锥的范围内，当没有位于圆锥的范围内时，判定待测目标物与该目标物不是同一个目标物。

S1043、当新目标物的目标位置数据在所述圆锥范围内时，将与所述新目标物相邻的前两个目标物组成相邻两组目标物，当相邻两组目标物的运动方向相同，且新的目标物与相邻目标物的经度差和纬度差均小于预设阈值时，判断新目标物与该目标物为同一目标物。

在本步骤中，当待测目标物的目标位置数据在圆锥范围内时，则需要进一步确认是否是相同的目标物，即将待测目标物和与其最相邻的目标物作为一组目标物，将其最相邻的目标物与前一个目标物作为另一组目标物，当相邻两组目标物的运动方向相同，且新的目标物与相邻目标物的经度差和纬度差均小于预设阈值时，判断新目标物与该目标物为同一目标物。其中，判定相邻两组目标物是否是同一目标物的方法在上文中已经做过详细的阐述，可参照上文描述的内容进行理解，此处不再赘述。

由此，本发明提供的技术方案，通过将雷达测量的目标物的位置数据转换为目标坐标系下的目标位置数据，统一坐标系以后，再进行数据融合。可以解决多微波雷达数据融合中，需要建立参考点以及以一个固定的微波雷达作为标准进行转换时存在误差的问题，使后续微波雷达数据融合时更准确，可提高多微波雷达数据融合的准确度，且方法效率较高、成本较低、可靠性高。

相应的，本发明实施例还提供一种雷达数据融合装置，参见图4，所述装置包括：

获取模块201，用于获取覆盖区域重叠的多个雷达测量的目标物的位置数据；

映射模块202，用于将所述目标物的位置数据映射为目标坐标系下的位置数据，获得目标物的目标位置数据；

融合模块203，用于将目标物的目标位置数据进行融合，建立目标物的轨迹。

进一步的，所述映射模块202用于将所述目标物的位置数据映射为目标坐标系下的位置数据，获得目标物的目标位置数据具体包括：

获取单元2021，用于获取采样点在雷达坐标系下的位置数据(sX，sY)，并对采样点在目标坐标系下进行标定，获得采样点的经纬度数据(sLAT，sLON)；

第一计算单元2022，用于对所述采样点的经纬度数据(sLAT，sLON)进行计算获得采样点相对于原点在雷达坐标系下的角度值α、距离值d以及采样点与目标坐标系正北方向之间的夹角值β；

第二计算单元2023，用于按照如下公式，计算雷达固定时采样点相对于雷达方向与相对于正北方向之间的变差值θ，以及修正值ec：

β＝α+θ；

dx＝d*1000*Sin(β*π/180)；

dy＝d*1000*Cos(β*π/180)；

ec＝Eb+(Ea-Eb)*(90.0-gLAT)/90；

ed＝ec*Cos(gLAT*π/180)；

sLON＝dx/ed*180.0/π+gLON；

sLAT＝dy/ec*180.0/π+gLAT；

其中，α＝arctan(sX/sY)*180/π，d＝sqart(sX^2+sY^2)，β＝α+θ，dx表示采样点在经度方向上的长度，dy表示采样点在纬度方向上的长度，Ea表示赤道半径，Eb表示极半径，(gLON，gLAT)分别表示雷达原点的经纬度坐标，ec用于修正因为纬度不断变化的极半径长度，ed表示采样点所在纬度的纬度圈半径；

映射单元2024，用于将雷达测量的目标物的位置数据输入上述公式映射为目标坐标系下的位置数据，获得目标物的目标位置数据。

进一步地，所述目标坐标系为WGS-84坐标系。

进一步地，所述融合模块203用于将目标物的目标位置数据进行融合，建立目标物的轨迹，具体可包括：

判定单元2031，用于当相邻两组目标物的运动方向相同，且后一目标物与前一目标物的经度差和纬度差均小于预设阈值时，判断相邻两组目标物为同一目标物；

轨迹单元2032，用于根据同一目标物的目标位置数据建立该目标物的轨迹。

进一步地，所述判定单元2031用于当相邻两组目标物的运动方向相同时可通过以下子单元来实现：

连接子单元20311，用于将相邻两组目标物依次连接，形成两条直线；

判断子单元20312，用于当所述两条直线之间的夹角在预设范围时，判断相邻两组目标物的运动方向相同。

进一步的，所述雷达数据融合装置还可包括更新模块204，用于更新该目标物的轨迹。

进一步地，所述更新模块204用于更新该目标物的轨迹，具体可包括：

建立单元2041，用于将该目标物的其中一个目标位置数据作为圆锥的顶点，将该目标物的运动方向作为圆锥的轴线，根据预设的圆锥的半径和角度获得圆锥；

第一判定单元2042，用于当新目标物的目标位置数据不在所述圆锥的范围内时，判定所述新目标物与该目标物不是同一目标物；

第二判断单元2043，用于当新目标物的目标位置数据在所述圆锥范围内时，将与所述新目标物相邻的前两个目标物组成相邻两组目标物，当相邻两组目标物的运动方向相同，且新的目标物与相邻目标物的经度差和纬度差均小于预设阈值时，判断新目标物与该目标物为同一目标物。

由此，本发明提供的技术方案，通过将雷达测量的目标物的位置数据转换为目标坐标系下的目标位置数据，统一坐标系以后，再进行数据融合。可以解决多微波雷达数据融合中，需要建立参考点以及以一个固定的微波雷达作为标准进行转换时存在误差的问题，使后续微波雷达数据融合时更准确，可提高多微波雷达数据融合的准确度，且方法效率较高、成本较低、可靠性高。

需要说明的是，本发明实施例中的雷达数据融合装置与上述方法属于相同的发明构思，未在本装置中详述的技术细节可参见前面对方法的相关描述，在此不再赘述。

此外，本发明实施例还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行前面所述的方法。

本发明实施例还提供一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行前面所述的方法。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件(例如处理器)完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的每个模块/单元可以采用硬件的形式实现，例如通过集成电路来实现其相应功能，也可以采用软件功能模块的形式实现，例如通过处理器执行存储于存储器中的程序/指令来实现其相应功能。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。