[發明專利]基于殘差統計的跟蹤雷達航跡質量評估方法、系統及介質

有效

• 申請號: 202010099525.0
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111366900B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 張思霈;劉紅明;郁文;王曉科;余科;趙智劍;羅晨;戴少懷
• 申請（專利權）人: 上海機電工程研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種基于殘差統計的跟蹤雷達航跡質量評估方法、系統及介質，包括：步驟1：計算單采樣周期目標跟蹤回路中單一參量的歸一化新息量；步驟2：根據歸一化新息量迭代統計計算當前時刻的誤差能量；步驟3：對誤差能量進行處理，求得航跡質量值。本發明充分考慮了雷達殘差與誤差的相關關系，基于殘差統計的雷達航跡質量評估算法明顯提高了航跡質量的正確性，具有較強的軍事應用價值。

技術領域

本發明涉及雷達技術領域，具體地，涉及一種基于殘差統計的跟蹤雷達航跡質量評估方法、系統及介質。

背景技術

現代雷達對目標的探測和跟蹤，力求穩定地、準確地獲取目標的位置、速度等參數。而為了直觀地判斷跟蹤是否穩定，以及為了提高這種穩定性，引入航跡質量評估值作為探測報文中的一個標識參量。當獲得了多部雷達的航跡質量值以后，還可用于后續數據級的信息融合等，對于探測跟蹤能力的增強具有重要意義。

傳統的雷達航跡質量評估方法只是簡單地定義一組固定的數值范圍，在成功獲取目標航跡和丟失目標時分別進行加“1”和減“1”處理，有時并不能真實反映某段時間內跟蹤航跡的穩定性和良好程度，效果并不理想。文獻《一種基于三坐標雷達的點跡凝聚方法》(雷達與對抗，2013，Vol.33，No.4，pp：46-50)中，提出了利用多個距離/方位/俯仰統計單元及其幅度統計特性，計算各個維度的檢測凝聚質量，即點跡質量。該種點跡質量須進行信號級的處理，多用于搜索雷達中。有專利將點跡質量評估用于雷達標定，其點跡質量值并非迭代求解計算的，是二值化的點跡質量。有文獻提出了利用熵權法對距離、多普勒、頻率等維度進行加權的點跡(或航跡)質量評估算法，其在計算點跡質量的過程中是取的觀測距離差、多普勒差、頻差中的最小值，這樣并不能準確地反映點跡(或航跡)的優劣。上述方法都無法獲知點跡的信噪比和精度的大致狀況，便無法進行雷達跟蹤通道或跟蹤數據源的切換、提高航跡精度和穩定性。在這種情況下，提高雷達航跡質量評估的準確性成為當前多雷達組網形勢下單部雷達所面臨的重要問題。本專利即基于此需求提出。

專利文獻CN108896973A(申請號：201810770463.4)公開了一種雷達數據的標定方法、點跡質量評估方法、存儲介質。通過雷達數據的標定方法對應的實施例提供的：對初始航跡信息進行分割處理，得到分割航跡信息，對分割航跡信息進行過濾處理，得到過濾航跡信息，在根據過濾航跡信息和ADS-B數據信息確定判斷結果后，根據判斷結果對目標航跡點進行選取，并根據目標航跡點和點跡信息確定標定結果的技術方案。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種基于殘差統計的跟蹤雷達航跡質量評估方法、系統及介質。

根據本發明提供的基于殘差統計的跟蹤雷達航跡質量評估方法，包括：

步驟1：計算單采樣周期目標跟蹤回路中單一參量的歸一化新息量；

步驟2：根據歸一化新息量迭代統計計算當前時刻的誤差能量；

步驟3：對誤差能量進行處理，求得航跡質量值。

優選地，所述步驟1中，歸一化新息量的計算公式為：

其中，u_ji為第i個快拍第j個新息參量的值(j＝1，2，3)；第U_j0為第j個新息參量的最大范圍；ξ_ji的取值范圍為[-1，1]。

優選地，所述步驟2中，計算誤差能量δ_ji的表達式為：

其中α為迭代求解過程的控制系數，調整當前時刻和歷史時刻的新息值在誤差能量中所占比例。

優選地，所述步驟3中，航跡質量φ_ji的計算公式為：

φ_ji＝1-δ_ji