[發明專利]變結構聯合概率數據互聯編隊目標跟蹤方法

有效

• 申請號: 201410478660.0
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104237880A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 王海鵬;劉俊;何友;林雪源;夏沭濤;劉瑜;董凱;潘麗娜
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空工程學院
• 主分類號: G01S13/66
• 分類號: G01S13/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及雷達數據處理領域中的變結構聯合概率數據互聯機動編隊目標跟蹤方法，適用于各種集中式結構的信息融合系統。

背景技術

傳統的多傳感器多目標跟蹤算法對編隊目標的跟蹤效果十分有限。此類算法通常基于測量直接對編隊內目標進行建航，但因編隊內目標間距較小，各目標跟蹤波門會嚴重交疊，數據互聯難度大增；而且，因編隊內目標行為模式相似，錯誤的航跡起始及維持能在后續時刻得以延續，易造成整體態勢混亂。

為解決該問題，近年來國內外學者提出了一系列編隊目標跟蹤算法，基本思路大多為：利用各種技術建立編隊的等效量測，基于等效量測實現目標編隊的整體跟蹤。其優點是避免了編隊內目標的相互影響，降低了跟蹤混亂和計算量爆炸的幾率，提高了整個跟蹤系統的穩定性，節省了大量的雷達資源。但隨著傳感器分辨率的提高，逐步表現出以下不足：第一，現有編隊目標跟蹤算法的推導環境大多比較簡單，通常假設編隊中個體目標完全可辨，然而在實際探測過程中，因目標的互相遮擋、傳感器分辨率不夠充分等因素，編隊目標通常是部分可辨的；第二，在一些實際工程應用中，如低空編隊突防目標的攔截、編隊內具有特殊價值的目標跟蹤等，在跟蹤整個編隊的同時，十分需要對編隊內個體目標進行單獨跟蹤，然而現有編隊目標跟蹤算法通常只能得到編隊整體的狀態，沒有考慮編隊內目標的精確跟蹤問題；第三，如今目標空間已擴展到陸、海、空、天、電多維空間，雷達、紅外、聲納、衛星等都是獲取目標信息的傳感器，為有效改善編隊內目標的精確跟蹤效果，工程上需要利用多部傳感器、從不同測向觀測編隊目標，然而現有算法只考慮了單傳感器情況，對更復雜的多傳感器情況沒有研究。

發明內容

要解決的技術問題

本發明的目的在于提供一種可以對多傳感器探測下發生機動時編隊內目標進行精確跟蹤的變結構聯合概率數據互聯機動編隊目標跟蹤器。該跟蹤器基于編隊整體機動、分裂、合并、分散四種典型的機動編隊目標跟蹤模型，提出變結構聯合概率數據互聯機動編隊目標跟蹤，可以對雜波下機動編隊內目標進行精確的跟蹤，并且與傳統多傳感器機動目標跟蹤算法相比，本跟蹤器在跟蹤精度、有效跟蹤率和算法耗時三個方面的性能均明顯優越。

技術方案

本發明所述的變結構聯合概率數據互聯編隊目標跟蹤方法，包括以下技術措施：首先，基于編隊量測的中心點和編隊航跡的中心航跡建立編隊確認矩陣；然后，通過編隊確認矩陣的拆分得到多個編隊互聯矩陣，并推導出各互聯矩陣為真的概率；最后，基于各編隊互聯矩陣判斷編隊目標的機動模式，通過相應的機動編隊目標跟蹤模型完成編隊內目標的狀態更新，并結合各互聯矩陣為真的概率基于加權平均的思想，實現集中式多傳感器探測下機動編隊內目標的精確跟蹤。

有益效果

本發明相比背景技術具有如下的優點：

(1)該跟蹤器對編隊目標的跟蹤精度高；

(2)該跟蹤器對編隊目標的有效跟蹤率高；

(3)該跟蹤器對編隊目標跟蹤具有良好的實時性。

附圖說明

圖1：編隊量測與波門位置關系示意圖；

圖2：編隊確認矩陣拆分示意圖；

圖3：本發明的單次循環流程圖。

具體實施方式

以下結合說明書附圖對本發明作進一步詳細描述。參照說明書附圖，本發明目標狀態更新的單次循環方式分以下幾個步驟：

步驟1：設Z(k)為k時刻融合中心的綜合量測集，利用循環閾值模型進行編隊的分割，并求出各編隊的中心點集合為