[發明專利]一種用于異步多基地雷達系統的分布式批估計融合方法

有效

• 申請號: 201710542781.0
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107346020B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 易偉;黎明;王經鶴;王祥麗;孔令講;陳樹東;謝明池
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/42
• 分類號: G01S7/42
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 周劉英

本發明公開了一種用于異步多基地雷達系統的分布式批估計融合方法。首先根據本地雷達的采樣速率或數據更新的實際需求設定更新周期，并利用粒子濾波算法在多基地雷達進行本地濾波，獲得多基地雷達在更新周期內的局部后驗估計結果與本地預測密度函數，再采用高斯近似模型將局部后驗估計結果和本地預測密度函數近似為高斯分布，并且在多雷達間通信交互對應的高斯參數，最后通過引入一種利用目標狀態轉移特性進行遞推的對齊策略將多雷達的異步高斯參數進行對齊，并采用分布式批估計融合方法融合對齊后的高斯參數，本發明能有效解決了異步多基地雷達的異步數據難以融合問題，且本發明的融合處理的計算量低、融合精度高。

技術領域

本發明涉及雷達數據融合技術領域，特別涉及異步多基地雷達數據融合技術。

背景技術

近年來，由于電子對抗環境復雜程度的提高，多基地雷達得到了越來越多的關注，尤其是現代通信技術和多雷達數據融合技術的發展，為多基地雷達的發展提供了良好的契機。與普通單基地雷達相比，多基地雷達具有作用距離遠、抗低空突防、隱蔽性和抗干擾性強等眾多優點，因此廣泛地應用到了目標檢測、目標定位和目標跟蹤等眾多領域。其中，利用多基地雷達對多目標進行跟蹤作為一個極為重要的研究課題得到了十分深入的研究。

對于多目標跟蹤應用，采用發射天線寬波束泛光照射，接收天線窄波束掃描(寬發窄收)的工作模式可以較好地克服雷達覆蓋率與分辨率之間存在矛盾的問題。但是，當多基地雷達工作在該模式下，由于各天線初始指向、掃描周期不同，目標運動等原因，多基地雷達間的數據通常是異步的。因此，利用多雷達數據融合改善目標跟蹤精度，降低虛警概率，提高航跡完整度面臨異步數據融合問題。文獻“Target tracking with asynchronousmeasurements by a network of distributed mobile agents,”in Proc.IEEE ICASSP,3857-3860，Mar 2012”提出了一種先假設多傳感器數據同步，再利用同步數據融合方法融合多傳感器數據的錯誤同步估計融合方法，但該方法沒有考慮多雷達數據的異步特性，融合精度較低，僅適用于多基地雷達數據異步程度較弱的情況，特別當異步程度較強時，目標甚至無法被成功跟蹤，航跡丟失現象十分嚴重；文獻“Distributed sequentialestimation in asynchronous wireless sensor networks，IEEE Signal ProcessLetters.SPL-22，1965-1969，Nov 2015”提出了一種首先外推對齊異步數據，然后融合對齊后數據的分布式序貫估計融合方法，它有效地解決了異步數據融合的問題，但該方法需要在每個數據到達的時刻都進行遞推和更新操作，當多基地雷達數據到來十分頻繁時，系統消耗的計算資源通常難以承受，因此該方法并不適用于數據更新速度快且計算資源有限的多基地雷達系統。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種用于異步多基地雷達系統的分布式批估計數據融合方法，以有效地解決異步多基地雷達系統中由于采樣速率和初始偏差不同導致的異步數據難以融合的技術問題。

本發明的用于異步多基地雷達系統的分布式批估計數據融合方法，包括下列步驟：

步驟1：設置批估計更新周期，并初始化當前迭代時間t＝0；可以根據本地雷達的采樣速率或數據更新的實際需求對批估計更新周期進行設置；

步驟2：判斷t值是否等于本地雷達接收到當前量測的時間；若是則執行步驟4；否則執行步驟3；

步驟3：在一個批估計更新周期內，依次接收和存儲當前迭代對應的其他雷達(非本地雷達)的高斯參數，并更新迭代時間t＝t+ΔT，ΔT為預設設定的時間間隔，然后返回步驟2；

優選的，將時間間隔ΔT設置為：ΔT＝批估計更新周期/p，其中p為整數。