[發(fā)明專利]基于可信關(guān)聯(lián)對的多雷達海上目標抗差關(guān)聯(lián)算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410026940.8
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103792522B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔亞奇;齊林;熊偉;王海鵬;董凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍航空工程學院
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于對海雷達信息融合技術(shù)領(lǐng)域，提供一種系統(tǒng)誤差存在條件下的針對海面目標的實時航跡抗差關(guān)聯(lián)算法。

二、背景技術(shù)

在多目標多傳感器跟蹤融合系統(tǒng)中，為去除不同傳感器對相同目標的重復跟蹤并有效提高航跡數(shù)據(jù)的跟蹤精度，需要對多傳感器上報的目標量測數(shù)據(jù)進行航跡關(guān)聯(lián)。由于目標分布情況、目標運動規(guī)律及數(shù)據(jù)處理方法等因素的影響，融合中心往往較難做出各目標航跡的準確關(guān)聯(lián)，而傳感器系統(tǒng)誤差的存在又進一步增加了航跡關(guān)聯(lián)處理的復雜性。

傳統(tǒng)的航跡關(guān)聯(lián)算法忽略了系統(tǒng)誤差的存在，假設(shè)目標的狀態(tài)估計數(shù)據(jù)中只包含隨機誤差，把航跡關(guān)聯(lián)作為全局優(yōu)化問題進行處理，在實際應(yīng)用中造成較大的誤關(guān)聯(lián)率和漏關(guān)聯(lián)率。現(xiàn)有的多傳感器航跡抗差關(guān)聯(lián)技術(shù)如基于目標拓撲信息或圖像配準技術(shù)的航跡抗差關(guān)聯(lián)算法具備充實的理論基礎(chǔ)，但計算流程復雜，計算時間較長，難以滿足目標跟蹤融合系統(tǒng)的實時性要求，適用于多雷達對海目標的實時航跡抗差關(guān)聯(lián)技術(shù)急需解決。

三、發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的技術(shù)問題

通過對大量雷達上報的海面目標航跡數(shù)據(jù)分析可得，海面艦船目標航跡具有如下特點：1)目標航跡分布零散；2)系統(tǒng)誤差對目標航跡造成一定的影響，但通常情況下仍小于船舶之間的實際距離。基于上述特點，可以認為系統(tǒng)誤差存在的條件下海面上距離較小且附近一定范圍內(nèi)沒有其它目標航跡的一對來自不同傳感器的航跡源自同一目標，將其定義為可信航跡關(guān)聯(lián)對。

本發(fā)明的目的在于提供一種基于可信航跡關(guān)聯(lián)對的多雷達海上目標抗差關(guān)聯(lián)算法，主要技術(shù)創(chuàng)新是基于可信關(guān)聯(lián)對的航跡關(guān)聯(lián)思路和可信航跡關(guān)聯(lián)對的篩選方法。本發(fā)明分別定義了同源航跡距離閾值S₁和非同源航跡距離閾值S₂，并基于單元平均恒虛警檢測方法(CA-CFAR檢測器)求S₁和S₂，滿足彼此間距小于S₁且與其它航跡最小間距大于S₂的一對來自不同雷達的航跡即為可信航跡關(guān)聯(lián)對。利用CA-CFAR檢測器篩選出同源航跡距離閾值S₁，將S₁的若干倍作為非同源航跡距離閾值S₂，并基于S₁和S₂篩選出可信航跡關(guān)聯(lián)對。基于數(shù)理統(tǒng)計原理，利用可信航跡關(guān)聯(lián)對求出系統(tǒng)誤差造成的航跡偏差，對雷達數(shù)據(jù)做誤差補償后基于經(jīng)典航跡關(guān)聯(lián)算法實現(xiàn)同源航跡關(guān)聯(lián)。

2.技術(shù)方案

本發(fā)明所述的基于可信關(guān)聯(lián)對的多雷達海上目標抗差關(guān)聯(lián)算法，包括以下技術(shù)流程：雷達數(shù)據(jù)的時空對齊及距離矩陣的建立、基于CA-CFAR檢測器的可信航跡關(guān)聯(lián)對的篩選方法、基于可信航跡關(guān)聯(lián)對的系統(tǒng)誤差估計、誤差補償及抗差關(guān)聯(lián)。

3.有益效果

(1)相比于一般的航跡關(guān)聯(lián)算法，本發(fā)明能夠很好的抑制系統(tǒng)誤差對航跡關(guān)聯(lián)造成的影響，提高正確關(guān)聯(lián)率，減小誤關(guān)聯(lián)率和漏關(guān)聯(lián)率；

(2)相比于現(xiàn)有的多目標多傳感器航跡抗差關(guān)聯(lián)算法，本發(fā)明計算流程簡便，計算量較小，可以大幅提高算法的運算時間，確保算法的實時性。

四、附圖說明

圖1是雷達上報的海面艦船目標態(tài)勢圖；

圖2是雷達航跡間距分布示意圖；

圖3是雷達航跡間距按序作差示意圖；

圖4是單元平均恒虛警檢測器框圖。

五、具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。參照說明書附圖，本發(fā)明的具體實施方式分以下幾個步驟：

(1)多雷達數(shù)據(jù)的坐標統(tǒng)一

雷達對海目標的量測通常都在空間極坐標系中完成，雷達數(shù)據(jù)融合處理的首要步驟是將不同雷達的量測數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換到一個局部穩(wěn)定的二維直角坐標系中。假設(shè)某雷達獲取的極坐標系下目標位置信息為距離ρ和方位角θ，利用(1)式的轉(zhuǎn)化關(guān)系可得雷達在統(tǒng)一直角坐標系下的量測數(shù)據(jù)。