[發(fā)明專利]基于LMB的粒子濾波檢測(cè)前跟蹤方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911109127.6
• 申請(qǐng)日: 2019-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN110865343B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃勇;裴家正;劉寧波;陳寶欣;洪永彬;魯振興;姜星宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍航空大學(xué);中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
• 主分類號(hào): G01S7/36
• 分類號(hào): G01S7/36;G01S7/41;G01S7/02;H03H17/02
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 張秀程

1.一種未知量測(cè)噪聲下基于LMB的粒子濾波檢測(cè)前跟蹤方法，其特征在于，包括：

獲取基于雷達(dá)測(cè)量的多目標(biāo)實(shí)時(shí)測(cè)量值；

建立基于標(biāo)簽多伯努利濾波的粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)方程；

基于所述粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)方程進(jìn)行代價(jià)粒子的初始化以及建立粒子的代價(jià)預(yù)測(cè)方程；

基于所述粒子的代價(jià)預(yù)測(cè)方程及多目標(biāo)實(shí)時(shí)測(cè)量值，計(jì)算每一個(gè)目標(biāo)的每一個(gè)粒子的代價(jià)更新值；

根據(jù)每一個(gè)目標(biāo)的每一個(gè)粒子的代價(jià)更新值，對(duì)粒子進(jìn)行重采樣，并得到重采樣后的粒子狀態(tài)；

根據(jù)每一個(gè)時(shí)刻的所有粒子的狀態(tài)，計(jì)算得到當(dāng)前時(shí)刻的每一個(gè)目標(biāo)的狀態(tài)估計(jì)值；

其中，所述基于所述粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)方程進(jìn)行代價(jià)粒子的初始化包括：

在量測(cè)區(qū)域內(nèi)初始化粒子對(duì)每一個(gè)粒子賦予其成本n為粒子總數(shù)，形成代價(jià)參考粒子；

設(shè)在(k-1)時(shí)刻的多目標(biāo)后驗(yàn)概率密度其中與存在概率對(duì)應(yīng)的空間分布由代價(jià)參考粒子集近似表示，表示第j個(gè)粒子所對(duì)應(yīng)的代價(jià)；

其中，所述建立粒子的代價(jià)預(yù)測(cè)方程包括：

基于所述代價(jià)參考粒子，對(duì)任一存活粒子，根據(jù)所述任一存活粒子上一時(shí)刻的狀態(tài)信息和狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣計(jì)算其當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)信息預(yù)測(cè)值，根據(jù)所述任一存活粒子當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)信息預(yù)測(cè)值與上一時(shí)刻的狀態(tài)信息之間的誤差計(jì)算粒子的預(yù)測(cè)代價(jià)值；

所述代價(jià)預(yù)測(cè)方程如下式所示：

式中，λ表示基于0和1之間的遺忘因子，表示誤差2-范數(shù)的p次冪；

所述基于所述粒子的代價(jià)預(yù)測(cè)方程及多目標(biāo)實(shí)時(shí)測(cè)量值，計(jì)算每一個(gè)目標(biāo)的每一個(gè)粒子的代價(jià)更新值包括：

計(jì)算每一個(gè)粒子所在觀測(cè)區(qū)域的代價(jià)更新值，具體為：

式中，λ表示基于0和1之間的遺忘因子，表示誤差2-范數(shù)的p次冪，κ(z_θ(l))為雜波分布，表示狀態(tài)與量測(cè)之間的映射空間中的參數(shù)；

對(duì)所有粒子的權(quán)重進(jìn)行歸一化處理，根據(jù)歸一化處理后的每一個(gè)粒子的權(quán)重進(jìn)行重采樣計(jì)算，且在每一個(gè)時(shí)刻以占粒子總數(shù)預(yù)設(shè)比例的新生粒子匹配目標(biāo)新的狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)前跟蹤方法，其特征在于，所述獲取基于雷達(dá)測(cè)量的多目標(biāo)實(shí)時(shí)測(cè)量值包括：

時(shí)刻k目標(biāo)t的狀態(tài)會(huì)引起觀測(cè)區(qū)域多個(gè)分辨單元幅度的起伏變化，假定其中目標(biāo)t造成C(t)個(gè)分辨單元的幅度起伏；

位于笛卡爾坐標(biāo)系下的雷達(dá)測(cè)量矢量Z_k＝[z₁,…,z_m]由功率信號(hào)返回，其中，m＝C(t)，量測(cè)值z(mì)_i采用如下公式表示：

指的是C(t)個(gè)分辨單元中第i個(gè)分辨單元的復(fù)信號(hào)：

式中，v_i為量測(cè)噪聲，A_t是目標(biāo)t的復(fù)回波幅度，是目標(biāo)t狀態(tài)為x在第i個(gè)分辨單元的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，采用如下公式表示：

式中R，D，B分別表示距離、多普勒、方位分辨單元的分辨率，r_i、d_i、b_i為第i個(gè)分辨單元的中心參數(shù)，r_t,k，d_t,k，b_t,k分別表示x_k,t的距離、多普勒和方位信息。