[發明專利]基于多普勒信息輔助的綜合概率數據互聯方法

有效

• 申請號: 201710666264.4
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107688179B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 田原;李爽爽;王志誠;肖金國
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: G01S13/72
• 分類號: G01S13/72
• 代理公司: 31249 上海信好專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 潘朱慧

一種基于多普勒信息輔助的綜合概率數據互聯方法，S1、對測量到的目標信息參數進行極坐標系到笛卡爾坐標系的轉換，并對坐標系轉換過程中產生的誤差進行補償；S2、根據極坐標系下的目標徑向速度計算，獲取多普勒頻率；S3、在笛卡爾坐標系下建立目標運動模型，將笛卡爾坐標系下的量測信息參數變量生成量測狀態信息矩陣，目標信息參數變量生成目標狀態矩陣；S4、設定目標在極坐標系下的初始化信息，計算笛卡爾坐標系下的目標初始協方差矩陣；S5、計算初始時刻數據互聯概率；S6、運用數據互聯概率，更新目標狀態矩陣與目標協方差矩陣，得到目標狀態更新信息以及目標協方差更新信息；S7、根據目標更新信息來計算下一時刻數據互聯概率，返回S6。

技術領域

本發明涉及雷達目標跟蹤技術領域，具體涉及一種基于多普勒信息輔助的綜合概率數據互聯方法。

背景技術

二十一世紀的戰場環境復雜多變，雷達獲取的量測信息量中含有大量雜波、干擾數據，這對于雷達目標精確跟蹤來說，無疑是具有重大打擊的。現如今，信息戰作為戰場的主要形式，干擾多變多樣，多目標跟蹤也成為戰場上的主趨勢，雷達目標航跡正確關聯的問題變得更加突出。因此，在雷達目標跟蹤過程中，如何在大量量測數據中正確關聯出目標數據就顯得尤為關鍵。

數據互聯算法是雷達通過接收機接收到大量數據后能夠快速、準確地從雜波、干擾、噪聲數據中關聯上目標數據，并作為目標航跡的一部分，用于下一時刻雷達目標數據關聯。因而，數據互聯算法成為了目標跟蹤軟件實現不可或缺的一部分。

針對數據關聯算法，目前國內有專利CN106291530A(一種基于最近鄰法的概率數據關聯優化方法)介紹了一種數據關聯方法，該方法設置門限值參數、計算殘差向量的方法來減少錯誤關聯的概率，但并不適應于含有大量雜波數據的雷達目標跟蹤過程。

專利CN106443622A(一種基于改進聯合數據關聯的分布式目標跟蹤方法)介紹了一種目標跟蹤方法，該方法通過將目標狀態估計空間關聯融合來實現目標數據關聯過程，但是運算量過大，并不適合在實時性要求較高的場景下的應用。

專利CN105911524A(超稀疏雷達數據關聯匹配方法)介紹了一種雷達目標軌跡匹配的方法，該方法采用先匹配再定軌再匹配的方法，實現目標軌跡的正確關聯，但是該方法為了解決缺少先驗信息目標關聯的問題，關聯精度要求不高，不適用于雷達精確跟蹤目標。

2016年第9期的《電光與控制》期刊中公開文獻《基于速度分區與多信息利用的數據關聯算法》介紹了一種數據關聯算法。該方法是基于速度分區與多信息利用的目標關聯算法，對于測速的精度有著較高的要求，并不適合于時域體制下的距離跟蹤雷達。

2012年第6期的《指揮信息系統與技術》期刊中公開文獻《基于多假設目標跟蹤算法》介紹了一種目標跟蹤算法。該方法利用檢測前跟蹤技術，對多目標跟蹤工程應用提供一種有效的辦法，但是運算量較大，并不適合在實時性要求較高的場景下的應用。

基于上述不足，需要提供一種能減少雷達目標跟蹤誤跟率及丟跟率，提高雷達跟蹤目標可靠性的一種數據互聯方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于多普勒信息輔助的綜合概率數據互聯方法，運用于雷達目標跟蹤，首先對觀測到的信息參數進行坐標系轉換，計算觀測到信息的多普勒頻率參數，獲取觀測到的信息狀態信息參數矩陣以及觀測到的信息量測信息參數矩陣，計算目標狀態初始化信息與協方差初始化信息，并且基于多普勒信息輔助的綜合概率數據互聯算法，計算當前量測信息與目標信息的互聯概率，根據計算得出的目標互聯概率信息來更新目標的狀態信息，最后再根據擴展卡爾曼濾波算法，計算目標狀態更新信息與協方差更新信息，從而實現目標實測數據與軌跡向關聯的一個持續過程。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種基于多普勒信息輔助的綜合概率數據互聯方法，其特征是，包含以下步驟：