[發(fā)明專利]一種基于多普勒信息的航跡建立與關(guān)聯(lián)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711279116.3
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108051802B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳振凱;王樹文;趙學(xué)州;李俊山;湯繼偉;李爽爽;衛(wèi)恒
• 申請（專利權(quán)）人: 上海無線電設(shè)備研究所
• 主分類號: G01S13/58
• 分類號: G01S13/58;G01S13/66;G01S7/41
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之

一種基于多普勒信息的航跡建立與關(guān)聯(lián)方法中，擇優(yōu)選擇兩個目標，明確航跡與檢測目標的匹配對應(yīng)關(guān)系；點跡目標多普勒進行跟蹤濾波和記憶外推處理，判斷航跡有效標志位；若航跡處于連續(xù)跟蹤濾波的長度，判斷航跡記憶使能標志，航跡記憶時間計數(shù)；若航跡單幀丟失，判斷是航跡記憶外推或航跡中止復(fù)位；形成“航跡多普勒比較標志”；僅當(dāng)兩條航跡同時有效時，進行目標關(guān)聯(lián)處理，若選擇相關(guān)聯(lián)的航跡發(fā)生切換，中斷航跡關(guān)聯(lián)處理并延時后恢復(fù)與另一條航跡的關(guān)聯(lián)判斷，若選擇的航跡終止復(fù)位或兩條航跡多普勒頻差小于設(shè)定多普勒門限并連續(xù)滿足設(shè)定時間，停止檢測目標與航跡匹配關(guān)聯(lián)處理。本發(fā)明計算量小且易于實現(xiàn)，可以提高雷達目標跟蹤的準確性和穩(wěn)定度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于多普勒信息的航跡建立與關(guān)聯(lián)方法。

背景技術(shù)

雷達目標航跡關(guān)聯(lián)問題涉及到雷達傳感器探測多個目標回波的來源問題，而航跡關(guān)聯(lián)的精確度嚴重影響著雷達跟蹤性能，對當(dāng)今復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境的發(fā)展趨勢有著非常不利的影響。早期Y.Bar-Shalom等人在雷達目標航跡關(guān)聯(lián)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用，在經(jīng)過JPDA、IMM算法等數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法的出現(xiàn)，航跡關(guān)聯(lián)的準確度得到了極大的提升，現(xiàn)在特征輔助航跡關(guān)聯(lián)方法因其充分利用到傳感器測量到的數(shù)據(jù)，使得雷達目標航跡關(guān)聯(lián)領(lǐng)域向前更進一步，眾多科研學(xué)者也針對目標特征輔助信息對航跡建立與關(guān)聯(lián)領(lǐng)域的推進進行了進一步的分析與研究。

目前國內(nèi)有專利申請CN106405537A(“基于位置信息和多普勒信息的雷達航跡起始方法”)介紹了一種基于多普勒信息的航跡起始方法，該方法根據(jù)徑向速度建立距離約束條件，根據(jù)最大速度建立空間位置約束條件，關(guān)聯(lián)與航跡頭處于同一多普勒通道的量測向量，并進行關(guān)聯(lián)操作，建立穩(wěn)定航跡，該方法航跡起始效率高，可用于精確目標跟蹤，但是該方法僅局限于航跡起始，并不適用于跟蹤狀態(tài)下的航跡關(guān)聯(lián)。

專利申請CN105259553A(“基于距離-瞬時多普勒像的微動目標散射點航跡關(guān)聯(lián)方法”)介紹了一種基于多普勒像的航跡關(guān)聯(lián)方法，該方法將散射點關(guān)聯(lián)的域從距離-慢時間域轉(zhuǎn)換到可分性更強的慢時間-距離-瞬時多普勒域，增強了微動目標散射點的可分性，對自旋、進動、章動等復(fù)雜運動形式具有普適性、航跡關(guān)聯(lián)精度高、關(guān)聯(lián)誤差小等優(yōu)點，但是，該方法較為復(fù)雜，運算量大，實時性差，難以用于機動雷達目標跟蹤領(lǐng)域。

專利申請CN106443665A(“基于輔助信息的雷達與ESM航跡關(guān)聯(lián)方法”)介紹了一種基于輔助信息的航跡關(guān)聯(lián)方法。該方法利用ESM輔助定位點分別與雷達量測點和交叉定位點構(gòu)造距離統(tǒng)計向量，然后根據(jù)相應(yīng)的門限進行關(guān)聯(lián)判別。該方法克服了測量誤差較大、目標離傳感器較遠或者靠近傳感器的基線時，傳統(tǒng)航跡關(guān)聯(lián)算法性能迅速下降的不足，充分利用雷達提供的信息，有效地提高了航跡關(guān)聯(lián)性能，但是該方法對信號處理系統(tǒng)實時性要求較高，且不能識別其他類型的航跡關(guān)聯(lián)。

2013年第2期刊的《中國艦船研究院》期刊中公開文獻《面向目標丟失的航跡兩次關(guān)聯(lián)與融合研究》介紹了一種目標丟失后航跡關(guān)聯(lián)與融合方法，該方法在信號中斷和航跡復(fù)雜多變的情況下，具有一定的效果。但是在中斷時間大于5個數(shù)據(jù)更新周期，且航跡出現(xiàn)多次接近和交叉的情況，該算法具有局限性，應(yīng)做進一步研究。

2015年第8期的清華大學(xué)博士論文中公開文獻《復(fù)雜環(huán)境下多傳感器航跡關(guān)聯(lián)與抗差處理》介紹了一種多傳感器航跡關(guān)聯(lián)算法。該方法引入了一致關(guān)聯(lián)數(shù)的概念，提出了基于一致關(guān)聯(lián)數(shù)最大化的航跡關(guān)聯(lián)準則及相關(guān)算法，降低了穩(wěn)健迭代過程對系統(tǒng)誤差估計精度的敏感程度，該方法能有效應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境下多目標航跡關(guān)聯(lián)問題，但是該算法計算量大，算法復(fù)雜，工程應(yīng)用性不強。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于多普勒信息的航跡建立與關(guān)聯(lián)方法，能夠在目標其他信息(距離、角度、能量等)缺失或不準確的條件下，依靠目標多普勒信息實現(xiàn)較好的航跡建立與航跡關(guān)聯(lián)，提高雷達目標跟蹤的準確性和穩(wěn)定度。

為達到上述目的，本發(fā)明提供一種基于多普勒信息的航跡建立與關(guān)聯(lián)方法，包括：