多PIR动态扫描下的区域目标定位方法-论文.pdf

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1、第14卷第23期2014年8月科学技术与工程Vo1．14No．23Aug．20141671—1815(2014)23—0205—04ScienceTechnologyandEngineering@2014Sci．Tech．Engrg．通信技术多PIR动态扫描下的区域目标定位方法刘前进杨卫赵迪(中北大学电子测试技术国家重点实验室，仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051)摘要在研究现有PIR的目标定位技术的基础上，提出了一种动态下使用红外热释电传感器(PIR)的新型目标区域定位方法；该方法使用多PIR探测节点构成感知单元，该探测节点在电机的带动下作往复式匀速旋转

2、运动；根据多次试验下红外信号的特点，采用峰峰值时间差法和帧差法，确定目标坐标信息。根据PIR在某一时间内只能扫描到某一区域的特性将感知单元分为不同区域，进行区域目标定位；该方法使用多PIR构成探测节点，实现动态探测区域扫描；并能够在目标信息较少的情况下进行快速定位，提高定位精度；并且利用多时段多PIR的扫描探测，可以判别目标的运动速度和方向。实验结果表明，在给定实验条件下，使用该方法可实现对大范围区域进行快速定位，同时给出目标的运动轨迹。关键词红外热释电区域定位动态扫描高精度中图法分类号TN219；文献标志码A红外热释电传感器(PIR)是一种被动式传感探测到红外信息的波形

3、特点选用峰峰值时间差法测器，能以非接触形式检测自然界中的红外射线并将距和帧间差分法对目标定角，得出目标精准坐其转化为电压信号，因其具有功耗小，隐秘性高，结标位置。同时，根据单PIR节点在某一时间内只能构简单，反应灵敏等特点被广泛应用于独立目标检扫描某一区域的特性提出一种目标区域定位方法，测和协助视频监测领域。近些年来，随着信息技术以期实现在目标信息较少的情况下进行快速目标定和探测技术的不断发展，使用PIR进行目标探测和位。同时，利用多PIR构建的网络单元可以在不同定位技术的研究逐渐成为工业和军事工程中迫切需方位的扫描区域内有交叉，有共集的特点，根据已知要解决的课题。知识，

4、可提高目标定位精度，并且利用多时段多PIR文献[1]提出一种动态下使用PIR发现人体目传感器的动态扫描探测，判别目标的运动速度和标并测向测距的目标定位方法，该方法根据采集到方向。的波形信息发现运动目标并根据经验判断运动方1搭建红外探测节点向；文献[2__4]逐步研究了PIR的人体运动目标特征识别技术和影响PIR探测距离的因素，在对采集为提高PIR探测范围，采用加装红外透镜的到的大量信号进行特征对比实验后，提出使用峰峰PIR构成探测节点，焦距为40mm，将PIR的感知范值时间差法的PIR测距方法，提高了测距系统的可围延伸至30m，图1为PIR探测节点实物图，其中靠性和准确性

5、，文献[5]提出一种利用可编程步进PIR选用型号为LHI968，探测视角为8。，四个PIR电机搭建的针对运动目标的动、静态双坐标感知系正交分布在探测支架上，将探测节点分为4象限圆周采集红外信号，确保没有探测盲区J，探测支架统，解决了PIR探测距离与视场角成反比的矛盾，实通过轴承在可编程步进电机的带动下做往复式90。现全方位战场态势感知功能。本文在上述前期研究的基础上进一步开发PIR匀速扫描运动；转动速度为10。／s。目标定位定向技术，采用电机驱动的PIR探测节点2多PIR动态探测区域定位原理对探测区域进行动态扫描，使用多PIR节点(≥42．1定位方法个)构成感知单元的动态

6、探测扫描区域，根据PIR通过对多次实验采集到的信号进行特征分析，我们知道运动目标通过PIR探测视场时产生的模拟2014年2月22日收到通信作者简介：赵迪，女。硕士研究生。研究方向：仪器仪表工信号与目标距离探测节点的距离成线性关系，当运程。E—mail：15035189826@163．con。动目标侵入感知单元时，利用红外信号的这种特性，使用峰峰值时间差法对目标测距，距离记为。探测节点是在步进电机带动下对感知单元进科学技术与工程14卷Jl≤，判断感知单元内无目标出线。相反的，IAtl对比在有目标入侵时相邻帧间差分后结果，目标特，IA，．I、征为变化率突变f＼l△I>，l，如

7、图3所示，判断为有目标人侵，且根据波形突变的时间位置确定PIR旋转角度从而确定运动目标的方位角，记为0。运用上述峰峰值时间差法测距和帧间差分法定向后，实现对目标进行精确定位，定位坐标为(L，图1PIR探测节点实物图)。Fig．1ThephysicaldiagramofPIR2．2感知单元分区如示意图4所示，将A、B、C、D四个PIR探测节点按图示方式布置，四节点构成一60m×60m的矩形框感知单元，图中用虚线表示，通过图2我们知道PIR探测节点的探测范围为圆周区域，当四个PIR探测节点如图3位置布置时，理论上可感知到的范围应该