[發明專利]基于雷達和光電融合的高機動和懸停目標全航跡跟蹤方法

在審

• 申請號: 201910515966.1
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN110346788A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 袁愛英
• 申請（專利權）人: 北京雷久科技有限責任公司
• 主分類號: G01S13/86
• 分類號: G01S13/86;G01S13/72
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 劉芳

1.一種基于雷達和光電融合的高機動和懸停目標全航跡跟蹤方法，其特征在于，具體過程為：

雷達系統對運動目標進行穩定跟蹤，并將穩定跟蹤目標的位置信息發送給光電系統，啟動并引導光電系統對目標進行捕獲；

光電系統一旦捕獲目標，并將本系統的處理結果信息實時回傳給雷達系統；

雷達系統對自身與光電系統的測量信息進行融合處理，更新目標的跟蹤航跡。

2.根據權利要求1所述基于雷達和光電融合的高機動和懸停目標全航跡跟蹤方法，其特征在于，光電系統在捕獲目標后，若持續檢測并跟蹤目標，則將持續測量的目標方位角和俯仰角信息回傳給雷達系統，若丟失目標，則在目標所在區域進行小范圍搜索，重新捕獲并探測目標，在重新捕獲目標前，光電系統不回傳信息或回傳具有無效標志的信息給雷達系統；

當光電系統無回傳信息或回傳無效信息時，雷達系統基于自身的測量信息更新目標的跟蹤航跡。

3.根據權利要求1所述基于雷達和光電融合的高機動和懸停目標全航跡跟蹤方法，所述雷達系統對自身與光電系統的測量信息進行融合處理包括：

在雷達當前掃描圈次的目標照射檢測幀周期，根據雷達系統和光電系統的目標檢測結果，更新目標的跟蹤航跡分以下情況進行：

a.雷達系統和光電系統同時檢測到跟蹤目標

b.雷達系統未檢測到跟蹤目標，光電系統檢測到跟蹤目標

c.雷達系統和光電系統都未檢測到跟蹤目標。

4.根據權利要求3所述基于雷達和光電融合的高機動和懸停目標全航跡跟蹤方法，所述雷達系統對自身與光電系統的測量信息進行融合處理還包括：

在雷達下一掃描圈次的目標照射檢測幀周期到達前，雷達系統利用目標的歷史航跡信息和光電系統的角度信息進行航跡預測；

如果光電系統檢測到目標且實時傳送有效角度信息，將光電系統角度信息與預測航跡的角度進行關聯，若關聯成功，則使用光電系統角度值替換預測航跡的角度值。

5.根據權利要求4所述基于雷達和光電融合的高機動和懸停目標全航跡跟蹤方法，在雷達系統和光電系統同時檢測到跟蹤目標時，更新目標的跟蹤航跡過程為：

①當前點跡取雷達的檢測距離為測量距離，取雷達檢測速度為測量速度；若光電系統的角度與原預測航跡的角度能夠關聯，則取光電系統的角度為當前點跡的測量角度，否則使用雷達系統的測量角度；

設雷達信號處理幀時間為T_F，光電信號處理幀時間為T_o，且T_F＞＞T_o，在角度關聯處理時，以雷達信息時間為參考時間，關聯處理至少大于范圍T_F+T_o的歷史時間內的光電系統角度信息；

②利用當前點跡信息進行航跡濾波更新；

③丟失目標圈次計數變量N清零。

6.根據權利要求4所述基于雷達和光電融合的高機動和懸停目標全航跡跟蹤方法，在雷達系統未檢測到跟蹤目標，光電系統檢測到跟蹤目標時，更新目標的跟蹤航跡過程為：

①預測航跡的距離和速度不變；

②若光電系統的角度與預測航跡的角度能夠關聯，則用光電系統的角度來替換預測航跡的角度值，丟失目標圈次計數變量N清零；否則預測航跡角度不變，且更新丟失目標圈次計數變量N＝N+1；

③計算雷達系統丟失目標且光電系統能夠檢測目標的累積時間T，然后判斷運動目標是否為懸停狀態，設置門限T_b，當T＞T_b時，判斷目標運動狀態為懸停，同時將航跡速度值賦為零，直到目標再次運動，雷達檢測到目標并得到測量數據。

7.根據權利要求4所述基于雷達和光電融合的高機動和懸停目標全航跡跟蹤方法，在雷達系統和光電系統都未檢測到跟蹤目標時，更新目標的跟蹤航跡過程為：

①繼續原雷達系統的數據處理，利用歷史航跡信息進行航跡預測；

②更新丟失目標圈次計數變量N＝N+1，若N大于系統容許的目標丟失次數N_a，則判定目標丟失，航跡消亡。