Question

我试图在多普勒频移雷达中模拟噪声滤波。它应该过滤掉相对于雷达低于25米/秒的物体（接近或移开）。应该有两种避免雷达探测的方法：如果物体在任何方向上移动但速度低于25米/秒，或以任何速度移动但垂直于（或更确切地说，盘旋）雷达。在这两种情况下，物体相对于固定雷达的径向速度应低于25 m / s，因此愚弄雷达将其滤除为噪声。我知道物体位置和速度矢量（2D和3D）。谈到数学，我是一个完全白痴，所以我无法理解这一点。有什么帮助吗？

编辑：形成错误的问题。我想获得相对于雷达的真实径向速度和过滤速度超过25 m / s的物体，但是相对航向会使雷达的径向速度小于25 m / s。一个例子可能是一个物体以30米/秒的速度移动，垂直于雷达的45度将被过滤掉，但如果物体以300米/秒的速度移动则不会被过滤掉。

Answer 1

我不知道任何Lua，但由于这是一个纯粹的数学问题，因此数学伪代码就足够了。

让r成为雷达的位置，x是对象的位置，v是对象的速度向量（以米/秒为单位）。所有这些都是二维或三维向量，取决于您是在二维还是三维工作。

速度条件非常简单：只需取速度矢量v norm并将其与25 m / s的阈值进行比较。

要确定物体是否在环绕雷达，计算从雷达到物体的矢量，即x-r，并检查它是否垂直于速度矢量;你通过计算scalar product来做到这一点，当两个向量垂直时它变为零。在实践中，您将使用大于零的小阈值，以允许两个矢量略微不垂直。

在pseduo代码中，这变为：

if v.norm()<25 or v.scalar_product(x-r)<0.05
    Ignore object
end

您必须了解如何在Lua中计算norms和scalar products（或者，如果没有，请按照链接页面中的说明自行计算）。

回答已编辑的问题（关闭速度）

标量产品也可以为您修改的问题派上用场。您获得闭合速度

v_closure = v.scalar_product(r-x)/norm(r-x)

请注意，如果物体朝向雷达移动，则结果是正面的 - 如果它正在远离它，则为负。然后，您可以像这样进行噪音过滤检查：

if abs(v_closure)<25
    Ignore object
end

因此，在某种意义上，这种修改后的测试甚至比原始版本更简单。

Answer 2

马丁给出了很好的答案，但是考虑到你必须计算Cos（Theta），这只是一个可能的简化，可能不会那么容易简化

v_closure = norm（v）Cos（Theta）

其中Theta是矢量（r-x）和v

之间的角度

计算径向速度

2 个答案: