[發明專利]一種低慢小目標探測系統多源數據融合方法

有效

• 申請號: 201911372187.7
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110929810B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 池姍姍;張靚;孟偉;郭正紅
• 申請（專利權）人: 航天南湖電子信息技術股份有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 荊州市亞德專利事務所(普通合伙) 42216
• 代理人: 李杰

本發明涉及一種低慢小目標探測系統多源數據融合方法，屬雷達信息探測技術領域。包括六個實現步驟，針對低慢小目標航跡特點,實現實時計算單源航跡質量數據，根據航跡質量數據自適應分配融合權重，對復雜、變化環境背景適應性強，可最大化利用多雷達協同探測，充分發揮多傳感器組網探測優勢，有效提高對低慢小目標航跡的探測精度和探測穩定性，節約組網資源，提高了多源信息融合方法的環境適應性。解決了現有多傳感器的多源信息融合方法采用加權平均融合法，權重系數初始給定，使得在低慢小目標探測中難以適應環境干擾的影響，極易出現因權重系數設置不合理導致融合結果精度不高，造成組網資源浪費的問題。

技術領域

本發明涉及一種低慢小目標探測系統多源數據融合方法，屬雷達信息探測技術領域。

背景技術

常見的低慢小目標包括多旋翼無人機、航拍氣球、動力三角翼等。低慢小目標的雷達散射面積小、飛行高度低、速度慢、多普勒頻移不明顯，加之使用環境復雜、背景干擾多，空軍雷達設備無法覆蓋，使得探測和識別低慢小目標成為業界公認的難題。通過多傳感器組網探測低慢小目標不失為一個有效辦法，但如何最大化發揮各傳感器優勢，獲得優于單傳感器的探測精度是多傳感器信息融合亟待解決的問題。目前多傳感器的信息融合方法通常是采用加權平均融合法，權重系數是初始給定的，此種固定的加權權重系數在低慢小目標探測中難以適應環境干擾的影響，極易出現因權重系數設置不合理導致融合結果精度不高，造成組網資源浪費的問題，從而無法最大限度利用多雷達設備組網協同探測的優勢，實現對低慢小目標的高效探測和識別。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述現有技術的不足，提供一種針對低慢小目標航跡特點,實現自適應分配權重系數，對復雜、變化環境背景適應性強，可最大化利用多雷達設備組網協同探測，充分發揮多傳感器組網探測優勢，有效提高對低慢小目標航跡的探測精度和探測穩定性，節約組網資源的低慢小目標探測系統多源數據融合方法。

本發明是通過如下的技術方案來實現上述目的的：

一種低慢小目標探測系統多源數據融合方法，其特征在于：它是通過包括如下步驟完成的：

步驟一、對接收到的單雷達航跡數據進行預處理；

a）所述預處理包括剔除野值數據和無效數據，其中野值數據指超出測量范圍的數據，無效數據指數據格式不符合的數據；

步驟二、將各雷達航跡數據通過坐標變換轉到統一的地心空間直角坐標系；坐標轉換通過兩步完成，步驟如下：

ａ）雷達測量的目標距離、方位、俯仰為極坐標值，將極坐標值變換到以雷達站址為中心的大地直角坐標系；

ｂ）將以雷達站址為中心的大地直角坐標值變換到地心空間直角坐標系；雷達的站址經緯高為，其在地心空間直角坐標系的值為：

由大地直角坐標系轉到地心空間直角坐標系：

步驟三、將各單雷達航跡數據由接收時間對齊到當前數據融合時間；接收時間為，數據融合時刻為，融合時刻各雷達航跡位置為：

其中分別為時刻雷達測量的目標位置，分別為時刻雷達測量的目標位置，為目標運動速度，為目標運動加速度；

步驟四、各單雷達航跡分別與所有系統航跡進行關聯，選出距離最小的航跡點作為關聯成功的點，進行后續的融合；航跡關聯由三步完成，步驟如下：

ａ）計算雷達的航跡與每一條系統航跡的距離值，判斷該距離值是否落入關聯門內，距離計算公式為：

其中為雷達的航跡的位置坐標，為系統航跡的位置坐標，若，則認為系統航跡落入了雷達的航跡的關聯門內；