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[發(fā)明專利]一種船用導航雷達數(shù)據(jù)互聯(lián)的多目標跟蹤方法及系統(tǒng)有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 201710270921.3 申請日: 2017-04-24
公開(公告)號: CN107144837B 公開(公告)日: 2020-11-17
發(fā)明(設計)人: 劉正君;李常偉;張磊;楊玉玉 申請(專利權(quán))人: 北京海蘭信數(shù)據(jù)科技股份有限公司;三亞海蘭寰宇海洋信息科技有限公司
主分類號: G01S13/72 分類號: G01S13/72
代理公司: 北京潤捷智誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11831 代理人: 孫巍
地址: 100000 北京市海淀區(qū)中關(guān)*** 國省代碼: 北京;11
權(quán)利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 導航 雷達 數(shù)據(jù) 多目標 跟蹤 方法 系統(tǒng)
【權(quán)利要求書】:

1.一種船用導航雷達數(shù)據(jù)互聯(lián)的多目標跟蹤方法,其特征在于,包括以下步驟:

通過雷達數(shù)據(jù)獲取單元采集多組的跟蹤時間數(shù)據(jù)、跟蹤狀態(tài)數(shù)據(jù)、點跡數(shù)據(jù)和航跡數(shù)據(jù);

通過波門參數(shù)選擇單元根據(jù)跟蹤時間長短和跟蹤狀態(tài),選擇波門參數(shù);

通過點跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)提取單元提取目標航跡數(shù)據(jù)存儲單元和目標點跡數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)的目標航跡數(shù)據(jù)和目標點跡數(shù)據(jù);

通過點跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)判斷單元,根據(jù)波門參數(shù)內(nèi)點跡數(shù)據(jù)和航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)關(guān)系進行判斷:如果航跡數(shù)據(jù)和點跡數(shù)據(jù)相交,波門參數(shù)內(nèi)航跡數(shù)據(jù)和點跡數(shù)據(jù)一一對應,且能量比超過閾值,此時該點跡數(shù)據(jù)與航跡數(shù)據(jù)互聯(lián);

通過點跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)處理單元計算航跡數(shù)據(jù)和多個點跡數(shù)據(jù)的重疊比、距離比、形狀比和能量比從而判斷互聯(lián)情況,當波門參數(shù)內(nèi)一個航跡數(shù)據(jù)與兩個點跡數(shù)據(jù)互聯(lián)時,計算該航跡數(shù)據(jù)與兩個點跡數(shù)據(jù)的重疊比、距離比、形狀比,根據(jù)優(yōu)先級比較這些參數(shù),選比值大的點跡數(shù)據(jù)與該航跡數(shù)據(jù)互聯(lián),并通過目標點跡輸出單元輸出跟蹤結(jié)果,落選的點跡數(shù)據(jù)通過目標點跡回收單元回收至目標點跡數(shù)據(jù)儲存單元,用以與其他目標航跡比較;當波門參數(shù)內(nèi)有兩個航跡數(shù)據(jù)與一個點跡數(shù)據(jù)互聯(lián),計算該兩個航跡數(shù)據(jù)與該點跡數(shù)據(jù)的重疊比、距離比、形狀比、跟蹤時間長度,根據(jù)優(yōu)先級比較這些參數(shù),選比值大的航跡數(shù)據(jù)與該點跡數(shù)據(jù)互聯(lián),并通過目標點跡輸出單元輸出跟蹤結(jié)果,兩個航跡目標認為是處于融合狀態(tài),該點跡數(shù)據(jù)不用于跟蹤;

在計算航跡數(shù)據(jù)和點跡數(shù)據(jù)的重疊比時,有基于以下數(shù)學公式建立的數(shù)學模型:

式中,Si——目標與點跡重疊面積,i=1,2;

STaget——該航跡的面積;

SEcho——點跡的面積;

當滿足SR1ST和SR2ST時,ST是判斷目標與回波重疊的全局閾值,且SR1-SR2ST時,點跡屬于航跡1;如果SR2-SR1ST,點跡屬于航跡2;如果滿足SR1ST和SR2ST,但是|SR1-SR2|ST,就通過距離比進一步判斷;

在計算航跡數(shù)據(jù)和點跡數(shù)據(jù)的距離比時,有基于以下數(shù)學公式建立的數(shù)學模型:

式中,dX——點跡和航跡在X方向的偏差;

dY——點跡和航跡在Y方向的偏差;

dP——該目標航跡的距離偏差量,根據(jù)不同類型船只的尺寸,給出其最大航速、轉(zhuǎn)彎率值,因此,通過該目標尺寸選擇對應的最大航速和轉(zhuǎn)彎率,再根據(jù)當前時刻到最后穩(wěn)定跟蹤的時間差,來計算其最大偏移位置;

當滿足PR1PT和PR2PT時,PT是判斷目標航跡與點跡的全局距離閾值,且PR1-PR2PT時,該點跡屬于航跡1;如果PR2-PR1PT,點跡屬于航跡2;如果滿足PR1PT和PR2PT,但是|PR1-PR2|PT,就通過形狀比進一步判斷;

在計算航跡數(shù)據(jù)和點跡數(shù)據(jù)的形狀比時,有基于以下數(shù)學公式建立的數(shù)學模型:

式中,點跡的形狀比ρEcho和目標航跡的形狀比ρTarget計算方法如下:

式中,Rlength——目標或點跡距離方向的長度,θwidth——目標或點跡方位方向的寬度;

在計算航跡數(shù)據(jù)和點跡數(shù)據(jù)的能量比時,有基于以下數(shù)學公式建立的數(shù)學模型:

式中,HTarget——目標的能量;HEcho——點跡的能量;

如果通過距離比無法判斷時,計算形狀比和能量比,當HTT>0時,點跡屬于航跡1;否則,點跡屬于航跡2,式中,HT=HR1-HR2,ρT=ρR1R2

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