[發(fā)明專利]一種基于多模型隸屬控制的相控陣雷達目標快速建航方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010018916.5
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111175738B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設計）人: 耿利祥;侯嬌;李紀三
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: G01S13/72
• 分類號: G01S13/72;G01S13/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于多模型隸屬控制的相控陣雷達目標快速建航方法，其特征在于：

a)多模型參數(shù)初始化：對雷達覆蓋的目標速度劃分為N個檔，建立目標初始運動N個速度模型，運動模型采用勻速直線模型，疊加均值為0，方差為Q的隨機噪聲：

x(k+1)＝x(k)+v(k)T+w(k)；

E(w(k))＝0；

E(w(k)w^T(k))＝Q；

其中，x表示目標運動狀態(tài)，w是零均值的高斯噪聲，v表示速度，各個速度模型的目標狀態(tài)方程為：

x(k+1)＝x(k)+v_i(k)T+w(k),i＝1,2,...,5；

對于N個速度模型的卡爾曼濾波估計，計算當前的目標狀態(tài)的最優(yōu)估計為：

其中p(v(k)＝v_j|Y^k)為后驗模型概率，表示每個模型的概率；

b)航跡濾波：每個模型的權值即作為多模型的后驗概率計算多模型的濾波結果，其中每個卡爾曼濾波的過程，狀態(tài)一步預測方程為：

新息計算：

狀態(tài)更新方程為：

其中增益的計算如下：

K(k+1)＝P(k+1|k)H'(k+1)S^-1(k+1)；

其中，P為狀態(tài)估計協(xié)方差，H為測量矩陣，S為新息協(xié)方差；

c)模糊控制：對每一檔的速度模型利用高斯模糊函數(shù)建立對應的高斯模糊隸屬度函數(shù)：基于模型i的卡爾曼濾波估計的有效性，使用分布在v(k)范圍內(nèi)的模糊集，來度量v(k)和模型的速度之間的相似性，并由隸屬度函數(shù)來定義，當速度v(k)與模型速度之間相等時，隸屬度函數(shù)等于1，當兩者的差異增大時，隸屬度函數(shù)的值越小，直到趨于0，這里采用高斯模糊集，高斯模糊集由均值為c，方差為σ定義，隸屬度函數(shù)的正規(guī)化形式為：

對于模糊集的向量輸入，隸屬度函數(shù)即為各個尺度的函數(shù)集；

d)目標位置預測：模型權重最終由多個隸屬度函數(shù)估計得到：

將每個模型計算的得到的目標位置，結合該權重計算得到目標下一時刻的位置估計，并據(jù)此計算目標的預測位置。