[發明專利]一種多散射點量測下機動隨機超曲面擴展目標建模方法

有效

• 申請號: 201710576183.5
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107367718B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 孫力帆;何子述;張雅媛;冀保峰;張高遠;普杰信;王旭棟
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S13/72
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 宋晨煒

1.一種多散射點量測下機動隨機超曲面擴展目標建模方法，其特征在于：具體步驟如下：

步驟一、從多散射點量測中獲取機動隨機超曲面擴展目標的描述參數并對其進行預處理，描述參數包括：

(1)擴展形態，用隨機向量表示；(2)運動狀態，用隨機向量表示；

預處理過程包括：

(1)利用求得機動隨機超曲面擴展目標的徑向函數，對徑向函數進行傅里葉級數展開，利用展開式中的常數項與所有系數得到機動隨機超曲面擴展目標的多維擴展形態參數向量；

(2)將表示為機動隨機超曲面擴展目標的質心運動狀態；

步驟二、利用預處理后的描述參數得到機動隨機超曲面擴展目標的形態描述；

步驟三、根據形態描述，利用機動隨機超曲面擴展目標的輪廓線曲線的平移得到機動隨機超曲面擴展目標的機動描述；

步驟四、利用機動隨機超曲面擴展目標的運動狀態轉移矩陣F^m和擴展形態轉移矩陣F^e求得系統轉移矩陣F＝diag(F^m,F^e)；

步驟五、首先由步驟四F^e可得隨機超曲面目標擴展形態演化為：

即

其中w_k-1為k-1時刻的噪聲，是對機動隨機超曲面擴展目標的徑向函數進行傅里葉級數展開后的展開式中的常數項和所有系數，φ是機動隨機超曲面擴展目標在旋轉機動過程中旋轉的角度；

F^e＝diag(1,F^e,1,F^e,2,...,F^e,N)；

相應地，機動隨機超曲面擴展目標系統模型表示為：

其中w_k-1為k-1時刻的噪聲，運動狀態轉移矩陣F^m和擴展形態轉移矩陣F^e分別為：

其中T表示為采樣周期。

2.如權利要求1所述的一種多散射點量測下機動隨機超曲面擴展目標建模方法，其特征在于：所述步驟一中機動隨機超曲面擴展目標的徑向函數表示為其中θ_k∈[0,2π)，表示機動隨機超曲面擴展目標的質心與邊界點之間連線的角度，對進行傅里葉級數展開得到：

將展開式中的常數項和所有系數依次排列得到多維擴展形態參數向量

運動狀態表示為其中(x_k,y_k)表示機動隨機超曲面擴展目標質心的坐標，和表示機動隨機超曲面擴展目標質心的速度在x方向和y方向上的分量。

3.如權利要求2所述的一種多散射點量測下機動隨機超曲面擴展目標建模方法，其特征在于：

所述步驟二中，利用和得到機動隨機超曲面擴展目標的形態描述

其中e(θ_k)＝[cos(θ_k) sin(θ_k)]^T是機動隨機超曲面擴展目標的質心與邊界點之間連線的單位向量，λ_k∈[0,1]為縮放因子，用于表示散射點量測在隨機超曲面機動擴展目標上的位置。

4.如權利要求3所述的一種多散射點量測下機動隨機超曲面擴展目標建模方法，其特征在于：

所述步驟三中，機動隨機超曲面擴展目標的輪廓線曲線的平移利用徑向函數來表示，并且有：

其中φ是機動隨機超曲面擴展目標在旋轉機動過程中旋轉的角度。

5.如權利要求4所述的一種多散射點量測下機動隨機超曲面擴展目標建模方法，其特征在于：

所述步驟三中的機動描述表示為：