[發明專利]一種艦載雷達海目標航向航速高精度補償計算方法

有效

• 申請號: 201710621893.5
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107561527B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 呂鋼;尹曉燕;張冉
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: G01S13/58
• 分類號: G01S13/58;G01S7/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種艦載雷達海目標航向航速高精度補償計算方法，本發明涉及艦載雷達海目標航向航速計算，主要是針對在艦載雷達中本艦運動情況下的海目標的航向航速計算。艦載雷達觀測到海目標形成了歷史關聯點跡，利用本艦航向航速信息將歷史關聯點跡由相對位置補償為絕對位置，再采用最小二乘法，可以計算出海目標的絕對航向航速。對于某一個歷史周期的關聯點跡，補償原則是使用從當前時間到該歷史周期的時間段內所有本艦航向航速信息，因此，歷史周期越久的航跡點，對應補償的本艦航向航速信息也多。經分析，在本艦機動情況下由補償帶來的每秒位置誤差為0.0874m，遠遠小于傳統算法的誤差0.8721m，大大提高了艦載雷達海目標航向航速計算的精確性。

技術領域

本發明屬于雷達數據處理技術。

背景技術

隨著雷達技術的發展，目標跟蹤算法的不斷研究更新，為了實現主動探測系統對目標高精度的實時跟蹤，其任務不僅是準確測量目標的位置，而且還包括精確計算目標的航向航速。目前艦載雷達由于其本艦運動的特點，實際是勻速運動的海目標，由雷達相對看來，其目標的運動形式較為復雜，往往是非線性變化的。這是因為雷達本身可能在做非線性變化，目標的運動狀態是由雷達運動狀態和目標實際運動狀態合成導致的。傳統的方法只關注濾波方法的選擇，而未對可利用的資源作全局分析取舍，這樣不能很好的抓住問題的本質，只能產生事倍功半的結果，最典型的計算方法是通過先計算相對航向航速再與本艦航向航速合成得到，其中對相對航向航速的估計方法，采用kalman濾波或alpha-beta濾波等算法，或在此基礎上做的適應性改進，其研究的濾波算法雖然能在一定程度上達到效果，但并未能滿足實際使用的需求，傳統方法已然不適用。

本發明提出了通過將本艦航向航速信息補償目標相對位置，再通過最小二乘法計算目標絕對航向航速，這樣通過本艦航向航速信息補償計算出來的結果誤差較小，再經過最小二乘法濾波可以進一步減少由于目標位置突變帶來的誤差，經理論分析和實踐檢驗，方法可行，目前在雷達目標跟蹤航向航速參數計算應用方面有著良好的應用前景。

發明內容

實現本發明目的的技術解決方案為：艦載雷達觀測到海目標形成了歷史關聯點跡，根據歷史關聯點跡和最小二乘法原理，可以得到海目標的相對航向航速；而在艦上，由于雷達平臺是運動的，求目標的絕對航向航速與本艦航向航速有關。本發明將本艦航向航速先補償目標歷史關聯點跡得到目標絕對位置再計算目標的絕對航向航速，而不是通過目標歷史關聯點跡先計算目標相對航向航速再疊加本艦航向航速的方法。歷史周期越久的關聯點跡，對應補償的本艦航向航速信息也多，從而積累的誤差也大。即歷史周期為N的關聯點跡，補償原則是從當前時間到該歷史周期時間段內的所有本艦航向航速信息。

本發明的顯著優點為：目標絕對航向航速精度更高，能適應本艦的機動運動，計算成本低，其工程實現簡單。本發明研究設計的這種新的數據處理技術能更好的滿足作戰使用要求，具有很高的推廣應用價值。

附圖說明

圖1是本艦在1s內實際走過的路線示例圖；

圖2是補償間隔為1s下不同歷史周期的關聯點跡對應的本艦運動誤差Es；

圖3是補償間隔為1s下不同歷史周期的關聯點跡對應的補償誤差Ea；

圖4是補償間隔為10s下不同歷史周期的關聯點跡對應的本艦運動誤差Es；

圖5是補償間隔為10s下不同歷史周期的關聯點跡對應的補償誤差Ea；

圖6是方法二實現流程圖。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明技術方案具體說明。