[發(fā)明專利]基于線譜生命周期和單矢量水聽器的多目標(biāo)跟蹤方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010579144.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN112114286B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔浩;鄭軼;何傳林;劉洪寧;倪秀輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所
• 主分類號(hào): G01S3/80
• 分類號(hào): G01S3/80;G06K9/62
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37247
• 代理人: 馬千會(huì)

1.基于線譜生命周期和單矢量水聽器的多目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于，包括：

利用單矢量水聽器的聲壓數(shù)據(jù)和振速水平分量數(shù)據(jù)進(jìn)行方位估計(jì)，得到頻點(diǎn)方位θ(f)和頻點(diǎn)功率譜強(qiáng)度

根據(jù)頻點(diǎn)方位θ(f)和頻點(diǎn)功率譜強(qiáng)度建立線譜螺旋型生命周期模型；

根據(jù)所述的模型，分析線譜狀態(tài)，確定其生命周期的階段，對(duì)線譜進(jìn)行處理，獲得線譜信息集合；

對(duì)集合中的線譜進(jìn)行相似度評(píng)估，將線譜聚類為若干個(gè)不同的目標(biāo)；

根據(jù)線譜的方位和功率譜強(qiáng)度，擬合目標(biāo)的方位航跡，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的跟蹤；

所述線譜螺旋型生命周期模型包括：

出現(xiàn)階段M₁：線譜在譜峰檢測(cè)算法中首次出現(xiàn)；

孕育階段M₂：經(jīng)歷出現(xiàn)階段，且線譜持續(xù)時(shí)間不滿足穩(wěn)定性條件；

成長(zhǎng)階段M₃：經(jīng)歷孕育或成長(zhǎng)階段，線譜持續(xù)時(shí)間滿足穩(wěn)定性條件，可以作為目標(biāo)特征，或經(jīng)歷消失階段，線譜在譜峰檢測(cè)結(jié)果中重新出現(xiàn)，可以繼續(xù)作為目標(biāo)特征；

消失階段M₄：線譜出現(xiàn)之后，在譜峰檢測(cè)結(jié)果中消失，不能作為目標(biāo)特征；

消亡階段M₅：線譜長(zhǎng)時(shí)間消失，滿足消亡條件，不能繼續(xù)作為目標(biāo)特征。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于線譜生命周期和單矢量水聽器的多目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于，所述對(duì)線譜進(jìn)行處理，包括：

在出現(xiàn)階段M₁，創(chuàng)建F(f,e,a)并加入S中，其中f是線譜頻點(diǎn)，e是線譜功率譜強(qiáng)度，a是線譜方位，F(xiàn)是線譜，S是線譜信息集合；線譜在出現(xiàn)階段的條件為：使得f∈F且f∈Ψ_i，Ψ_i是第i個(gè)時(shí)間片譜峰檢測(cè)的結(jié)果；

在孕育階段M₂，更新F的信息，將e_i和a_i加入F，F(xiàn)不能作為目標(biāo)特征，不輸出；線譜在孕育階段的條件為：使得f∈F且f∈Ψ_i，同時(shí)L_FT₁，其中L_F是F的時(shí)長(zhǎng)，T₁是穩(wěn)定性條件；

在成長(zhǎng)階段M₃，更新F的信息，F(xiàn)作為目標(biāo)特征，輸出；線譜在成長(zhǎng)階段的條件為：使得f∈F且f∈Ψ_i，同時(shí)L_F≥T₁；

在消失階段M₄，F(xiàn)不能作為目標(biāo)特征；線譜在消失階段的條件為：使得f∈F且同時(shí)K_FT₂，其中K_F是F的消失時(shí)長(zhǎng)，T₂是線譜消亡條件；

在消亡階段M₅，將F從S中刪除，其信息由同目標(biāo)的其它線譜繼承；線譜在消亡階段的條件為：使得f∈F且同時(shí)K_F≥T₂。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于線譜生命周期和單矢量水聽器的多目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于，在成長(zhǎng)階段中，F(xiàn)的信息更新方法包括：

若m_i-1＝M₂或者M(jìn)₃，其中m_i-1是F在第i-1個(gè)時(shí)段中所處的階段，此時(shí)，將e_i和a_i加入F；

若m_i-1＝M₄，利用e_h-1，e_h和e_i，通過二次多項(xiàng)式插值，求解e_h+1，e_h+2，…，e_i-1，其中m_h＝M₂或者M(jìn)₃，且m_h+1＝M₄；將e_h+1，e_h+2，…，e_i；a_h+1，a_h+2，…，a_i加入F。