[發(fā)明專利]一種海面艦船目標(biāo)檢測(cè)前跟蹤方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610994529.9
• 申請(qǐng)日: 2016-11-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108072865A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙欣;李珊;杜敦偉;王友成;錢紅慶;宋闖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京機(jī)電工程研究所
• 主分類號(hào): G01S7/41
• 分類號(hào): G01S7/41;G01S13/66
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提出一種海面艦船目標(biāo)檢測(cè)前跟蹤方法，通過(guò)獲取初始粒子狀態(tài)集、獲取當(dāng)前時(shí)刻的未歸一化權(quán)重的濾波粒子集、粒子分布修正、似然比聯(lián)合檢驗(yàn)、判斷有效粒子數(shù)是否滿足門限要求等步驟實(shí)現(xiàn)目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)。本發(fā)明對(duì)粒子濾波算法進(jìn)行了優(yōu)化，克服了粒子濾波應(yīng)用于目標(biāo)檢測(cè)跟蹤時(shí)，容易受到復(fù)雜系統(tǒng)噪聲和觀測(cè)噪聲的影響而導(dǎo)致性能惡化的缺陷，達(dá)到改善基于粒子濾波的檢測(cè)前跟蹤算法的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種海面艦船目標(biāo)檢測(cè)前跟蹤方法，屬于雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)跟蹤技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下，雷達(dá)探測(cè)海面艦船目標(biāo)面臨著低信噪比/低信雜比的應(yīng)用背景，目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤是雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵功能。目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤有檢測(cè)后跟蹤和檢測(cè)前跟蹤兩種方法，傳統(tǒng)的檢測(cè)后跟蹤首先經(jīng)過(guò)門限處理，然后進(jìn)行跟蹤處理，門限處理會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)漏檢或虛警過(guò)多的問(wèn)題，而檢測(cè)前跟蹤直接采用雷達(dá)原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤，更適用于海面艦船目標(biāo)的探測(cè)。

目前，在眾多檢測(cè)前跟蹤方法中，基于粒子濾波的檢測(cè)前跟蹤方法是當(dāng)前檢測(cè)前跟蹤方法研究的一個(gè)熱點(diǎn)。基于粒子濾波的檢測(cè)前跟蹤方法的基本思路是使用離散變量對(duì)目標(biāo)出現(xiàn)與否進(jìn)行建模。隨著方法的發(fā)展先后出現(xiàn)了兩種不同的對(duì)離散變量的處理方式：第一種將離散變量加入到目標(biāo)狀態(tài)矢量中，利用粒子濾波進(jìn)行混合狀態(tài)估計(jì)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)出現(xiàn)與否以及目標(biāo)狀態(tài)的聯(lián)合估計(jì)；第二種同樣使用離散變量對(duì)目標(biāo)出現(xiàn)與否建模，但是在計(jì)算目標(biāo)出現(xiàn)概率時(shí)，將目標(biāo)出現(xiàn)與否與目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)分離開(kāi)，所有的粒子都用于描述目標(biāo)出現(xiàn)，從而提高了粒子的使用效率。

對(duì)檢測(cè)前跟蹤方法的研究處于基礎(chǔ)階段，多數(shù)研究集中在改善粒子濾波性能上，達(dá)到提高目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤性能的基本目的，重在研究方法的實(shí)現(xiàn)。但實(shí)際應(yīng)用中，第一種方法還需要進(jìn)一步提高檢測(cè)概率和狀態(tài)估計(jì)精度，而第二種方法需要解決粒子濾波中由于粒子數(shù)量較大導(dǎo)致的計(jì)算量過(guò)大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種能提高目標(biāo)檢測(cè)概率和狀態(tài)估計(jì)精度、減少了粒子數(shù)量、降低計(jì)算量的海面艦船目標(biāo)檢測(cè)前跟蹤方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種海面艦船目標(biāo)檢測(cè)前跟蹤方法，包括以下步驟：

第一步，獲取初始粒子狀態(tài)集其中為第n個(gè)粒子的初始狀態(tài)，n＝1,2,…,N，N為粒子濾波的粒子總數(shù)，為初始狀態(tài)下第n個(gè)粒子的粒子權(quán)重；

第二步，確定時(shí)刻k的未歸一化權(quán)重的濾波粒子集

A2.1、根據(jù)公式(1)確定時(shí)刻k-1條件下時(shí)刻k的粒子狀態(tài)的估計(jì)