[發明專利]基于船搖補償數據融合的抗欺騙式假目標干擾方法

有效

• 申請號: 202010729316.X
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111856412B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 周宇;馬忠晗;張詩羽;張林讓;李亞超
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36;G01S7/41
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種基于船搖補償數據融合的抗欺騙式假目標干擾方法，其特征在于，在數據融合鑒別真假目標之前進行船搖補償，抵消艦船搖擺因素對艦載雷達目標檢測及抗欺騙式干擾的影響，該方法的具體步驟包括如下：

(1)獲取艦載雷達的量測值：

在[-10,10]度的艦艇搖擺角范圍內，獲取空中每個目標的量測值其中，表示第k個目標相對第i部艦載雷達極坐標系中的距離測量值，表示第k個目標相對第i部艦載雷達極坐標系中的方位角測量值，表示第k個目標相對第i部艦載雷達極坐標系中的俯仰角測量值；

(2)構造坐標轉換矩陣：

利用每部艦艇的平臺羅經設備采集與空中每個目標的量測值對應艦載雷達所在艦艇的橫搖角、縱搖角和艏搖角，構造每部艦艇的坐標轉換矩陣；

(3)轉換坐標系：

(3a)利用極坐標系到雷達直角坐標系轉換公式，將每部艦載雷達獲取的每個量測值從極坐標系轉換到該艦載雷達的直角坐標系中；

(3b)按照下式，計算每部艦載雷達艦艇地理坐標系中的目標定位值：

其中，和分別表示第i部艦載雷達艦艇的地理坐標系中第k個目標在x軸方向的目標定位值、y軸方向的目標定位值和z軸方向的目標定位值；

(3c)將每個目標定位值轉換到以第一部艦載雷達為原點的歸一直角坐標系中；

(4)求誤差協方差矩陣：

(4a)按照下式，計算微分系數矩陣C₁和C₂：

其中，d表示求微分操作，和分別表示第i部雷達的第k個目標在歸一直角坐標系中x軸方向的目標定位值、y軸方向的目標定位值和z軸方向的目標定位值；

(4b)按照下式，計算定位誤差協方差矩陣：

其中，E[]表示求期望值操作，diag表示對角矩陣，T表示轉置操作，和分別表示艦載雷達設備自身的測距誤差、測方位角誤差和測俯仰角誤差；和分別表示平臺羅經設備的艦艇橫搖角測量誤差、縱搖角測量誤差和艏搖角測量誤差；

(5)關聯點跡信息：

(5a)在歸一直角坐標系中，選擇量測值最少的艦載雷達作為參考雷達，分別計算參考雷達的每個量測值與其它一部艦載雷達的每個量測值之間的歐氏距離,在所有的歐氏距離中選擇最小歐氏距離對應的兩部艦載雷達中的量測值組成匹配量測值；

(5b)采用與步驟(5a)相同的操作，得到參考雷達與其它每部艦載雷達的匹配量測值；

(5c)將所有的匹配量測值組成關聯量測序列；

(6)對真假目標進行假設檢驗：

計算關聯量測序列中兩個不同艦載雷達量測值之間的馬氏距離；若所有的馬氏距離均小于門限值，則判定該關聯量測序列對應的目標為真目標，若所有的馬氏距離中至少有一組馬氏距離大于門限值，則將該關聯量測序列對應的目標判定為假目標。

2.根據權利要求1所述的基于船搖補償數據融合的抗欺騙式假目標干擾方法，其特征在于，步驟(2)中所述每部艦艇的坐標轉換矩陣如下：

其中，T_i表示第i部艦艇的坐標轉換矩陣，m_i表示第i部艦載雷達的橫搖角，n_i表示第i部艦載雷達的縱搖角，q_i表示第i部艦載雷達的艏搖角，cos表示余弦操作，sin表示正弦操作。

3.根據權利要求2所述的基于船搖補償數據融合的抗欺騙式假目標干擾方法，其特征在于，步驟(3a)中所述極坐標系到雷達直角坐標系轉換公式如下：

其中，分別表示目標的量測值從極坐標系轉換到雷達直角坐標系中x軸方向的目標定位值、y軸方向的目標定位值和z軸方向的目標定位值。

4.根據權利要求1所述的基于船搖補償數據融合的抗欺騙式假目標干擾方法，其特征在于，步驟(3c)中所述將每個目標定位值轉換到以第一部艦載雷達為原點的歸一直角坐標系中是由下式完成的：

其中，xr_i、yr_i和zr_i分別為第i部艦載雷達在歸一直角坐標系中的x軸定位值、y軸定位值和z軸定位值，和分別為第k個目標在歸一直角坐標系中x軸定位值、y軸定位值和z軸定位值。