[發明專利]提高天波雷達海面船舶目標跟蹤定位精度的方法

無效

• 申請號: 201410673749.2
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104391281A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 高火濤;高可至
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 趙麗影

1.一種提高天波雷達海面船舶目標跟蹤定位精度的方法，其特征在于：利用AIS提供的合作船舶目標定位跟蹤信息，與天波雷達探測到的海面目標定位跟蹤信息經過坐標變換和時間統一后進行關聯和融合，獲得合作船舶目標的定位誤差信息，并對天波雷達探測到的船舶目標定位跟蹤信息進行誤差修正。

2.根據權利要求1所述的一種提高天波雷達海面船舶目標跟蹤定位精度的方法，其特征在于：具體步驟包括如下：

步驟1、對天波雷達回波數據進行電離層污染校正，對校正數據利用恒虛警法檢測海面船舶目標，并基于當前電離層參數對目標進行定位和跟蹤；?

步驟2、將AIS跟蹤定位的船舶空間、時間和運動信息進行空間、時間和速度變換到天波雷達坐標系統中；

步驟3、將步驟2中AIS船舶跟蹤定位信息與步驟1中天波雷達探測的跟蹤定位數據進行空間、時間和運動關聯與融合；

步驟4、以AIS船舶跟蹤定位信息為參考，對雷達照射區進行網格劃分，提取不同網格區域天波雷達目標空間定位誤差；

步驟5、根據獲取的不同區域的空間誤差，對天波雷達目標定位數據信息進行修正。

3.根據權利要求2所述的一種提高天波雷達海面船舶目標跟蹤定位精度的方法，其特征在于：所述步驟1的具體實現過程為：

根據恒虛警法檢測海面船舶目標，并對海面船舶目標進行定位和航跡形成時，剔除受電離層污染嚴重而沒有校正效果、目標信噪比低于10dB、離海岸線小于20km的數據。

4.根據權利要求3所述的一種提高天波雷達海面船舶目標跟蹤定位精度的方法，其特征在于：所述步驟2的具體實現過程為：

將AIS的船舶空時信息基于球體模型的坐標變換和徑向投影變換，實現坐標統一，采用分段線性插值和外推法對AIS航跡進行時間插值，實現與天波雷達的時間對準，進而實現兩者空時信息統一到天波雷達坐標系中，并剔除其中靜止船舶、離海岸線小于20km和目標運動方向頻繁出現突然變化且距離誤差超過40km的數據。

5.根據權利要求4所述的一種提高天波雷達海面船舶目標跟蹤定位精度的方法，其特征在于：所述步驟3的具體實現過程為：

將AIS船舶跟蹤定位信息與天波雷達探測的數據進行空間、時間和運動關聯與融合，判斷雷達檢測目標是否與AIS船舶指示的目標相關，以AIS提供的目標為標準，以目標相對于雷達的速度、距離和方位是否落在設定的波門為依據；在做數據關聯和融合時，主要將徑向速度作為第一特征，將徑向距離和方位角作為第二和第三特征；速度波門、距離波門以及方向波門的選取以天波雷達的探測精度為依據；關聯方法是基于均值最近鄰法和模糊雙門限航跡關聯法。

6.根據權利要求5所述的一種提高天波雷達海面船舶目標跟蹤定位精度的方法，其特征在于：所述步驟4的具體實現過程為：

將雷達區域劃分成50km×50km網格，以AIS船舶跟蹤定位信息為參考，提取不同網格區域天波雷達目標空間定位誤差；其中，雷達指示出來的目標跟蹤定位信息和AIS提供的同一目標之間的信息差異，就是雷達探測的修正因子。

7.根據權利要求6所述的一種提高天波雷達海面船舶目標跟蹤定位精度的方法，其特征在于：所述步驟5的具體實現過程為：

利用獲取的不同網格區域的空間誤差數據，對落入相應區域天波雷達的目標定位信息進行誤差修正。