[發明專利]異步動平臺多基地傳感器系統目標檢測跟蹤聯合估計方法

有效

• 申請號: 201910229335.3
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN109901152B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 嚴俊坤;王穎萍;戴金輝;劉宏偉;周生華
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S13/66
• 分類號: G01S13/66;G01S15/66;G01S13/86
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發明屬于信號處理技術領域，公開了異步動平臺多基地傳感器系統目標檢測跟蹤聯合估計方法。該方法首先建立異步動平臺多基地傳感器系統，然后建立傳感器對目標的觀測模型和目標及傳感器的運動模型，對于異步動平臺多基地傳感器系統中每個傳感器，都結合從跟蹤器得到的先驗信息，指導其設置自身的檢測門限，從而提升目標檢測概率，進而提升異步動平臺多基地傳感器系統的目標跟蹤性能。

技術領域

本發明涉及信號處理技術領域，尤其涉及異步動平臺多基地傳感器系統目標檢測跟蹤聯合估計方法，可用于實現異步動平臺多基地傳感器系統對目標的檢測跟蹤聯合處理，能夠提高目標的跟蹤精度。

背景技術

目標跟蹤在傳感器及聲吶系統的很多應用中扮演著重要的角色，在戰場監控、空防、空中交通管制和火控等方面同樣起著重要作用。

近年來，隨著科學技術與武器裝備的發展，單個傳感器已難以應對越來越復雜的作戰環境，使用多基地傳感器系統可有效彌補單站傳感器對目標檢測跟蹤的不足。目前，在多基地傳感器數據融合理論中，研究較多的是平臺固定的同步多基地傳感器系統目標檢測跟蹤問題。然而，實際中更多情況下平臺是運動的以及由于各部傳感器可能具有不同的采樣頻率，預處理時間和傳輸時延等，經常遇到異步動平臺多基地傳感器系統目標檢測跟蹤問題，因此需要研究異步動平臺多基地傳感器系統的目標檢測跟蹤問題。

從目標跟蹤角度來看，傳統的檢測跟蹤方法中，檢測和跟蹤的過程獨立分開處理，傳感器首先設置固定的檢測門限，然后對目標進行檢測，若被檢測的點跡信息超過設置的門限則被發送到跟蹤器，由跟蹤器進行數據關聯和融合以完成跟蹤。發明人發現，若能將跟蹤器的輸出信息作為下一時刻的先驗信息反饋至傳感器，傳感器根據反饋信息設置波門內檢測門限，則更多的被用于檢測與跟蹤，系統的檢測跟蹤能力也會得到提升。

發明內容

本發明的實施例提供異步動平臺多基地傳感器系統目標檢測跟蹤聯合估計方法，能夠提升異步動平臺多基地傳感器系統對目標的檢測跟蹤性能。

本發明的基本思路為：首先建立建立異步動平臺多基地傳感器系統，然后建立傳感器對目標的觀測模型和目標及傳感器的運動模型；異步動平臺多基地傳感器系統中每個傳感器都結合從跟蹤器得到的先驗信息，指導其設置自身的檢測門限，從而提升目標檢測概率，進而提升異步動平臺多基地傳感器系統的目標跟蹤性能。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

提供一種異步動平臺多基地傳感器系統目標檢測跟蹤聯合估計方法，所述系統包含N個傳感器和1個跟蹤器，所述N個傳感器的探測區域內存在目標；所述N個傳感器向其探測區域發射信號并接收回波數據，將接收到的回波數據發送至跟蹤器進行融合處理，N為大于0的正整數；

所述方法包括：

步驟1，初始化：令k表示第k時刻，k∈{1,2,…,K}，k的初始值為1，K為預先設定的最大跟蹤時刻；令r表示第r個傳感器，r∈{1,2,…,N}，r的初始值為1；

步驟2，建立第k時刻所述系統中第r個傳感器的量測模型；

步驟3，設定所述系統中目標運動方式為勻速直線運動，并建立第k時刻目標的運動模型；

步驟4，設定所述系統中各傳感器運動方式為勻速直線運動，并建立第k時刻第r個傳感器的運動模型；

步驟5，將第k時刻所述目標運動狀態和各傳感器的運動狀態作為待估計狀態，并將第k時刻所述目標運動狀態和傳感器運動狀態合并為一個運動狀態作為第k時刻待估計狀態x_k；

步驟6，確定第k時刻異步動平臺多基地傳感器系統中第r個傳感器的檢測門限集合；

步驟7，根據第k時刻所述第r個傳感器的檢測門限集合，確定第k時刻異步動平臺多基地傳感器系統中第r個傳感器的有效量測值；