[發明專利]多群目標場景下基于量測處理的小群航跡起始方法

有效

• 申請號: 202010941606.0
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112101443B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 胡肖肖;王凱;許二帥
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司雷華電子技術研究所
• 主分類號: G06F18/23
• 分類號: G06F18/23;G01S13/70
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 馮振華

本發明提出一種基于量測處理的小群航跡起始方法，該方法通過對接收到多群目標產生的量測進行聚類和分析，進而篩選建立小群聚類或者疑似小群聚類的量測聚類緩沖區，若量測聚類緩沖區中前后幀量測聚類的中心距離差值是連續變化的，則判斷該緩沖區具有群運動特性，將滿足升級條件和群運動特性的小群聚類緩沖區升級為小群航跡。本發明的技術方案解決了多群目標場景下小群航跡不易建立的問題，提高了機載雷達對群目標的跟蹤魯棒性。

技術領域

本發明涉及雷達數據處理技術領域，具體涉及一種多群目標場景下基于量測處理的小群航跡起始方法。

背景技術

雷達對目標跟蹤通常是完成目標的航跡起始、航跡維持和濾波處理等過程，其中航跡起始是目標跟蹤的前提和關鍵過程。目標跟蹤所面臨的實際場景日益復雜，尤其是對群目標跟蹤出現難以建立有效航跡的問題。群目標是由一組具有相似運動特性的目標所組成。與傳統多目標中目標與量測具有一一對應關系不同，一個群目標可能獲得多個量測。根據每個群內目標個數的多少，群目標跟蹤分為大群目標跟蹤和小群目標跟蹤。

大群目標的群內目標數較多且難以分辨，雷達探測到的回波很多且量測呈現聚集效應。小群目標的群內目標個數較少，雷達探測到的回波較少且量測也呈現一定的聚集效應。當大群、小群目標同時出現在復雜的環境中時，大群目標較容易發現并建立起航跡，但是小群目標由于大群目標以及雜波的存在，量測回波很可能會被忽略，導致無法建立起有效的航跡。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種多群目標場景下基于量測處理的小群航跡起始方法，包括：

(1)接收當幀雷達對多群目標探測的原始量測信息，篩選出有效量測信息；

(2)對有效量測信息進行分群檢測獲得量測聚類，當量測聚類內的量測距離小于距離門限，且量測聚類內的量測個數大于等于2時，將該量測聚類定義為有效聚類；否則將該量測聚類定義為備用聚類；

(3)將有效聚類中量測個數小于個數門限的有效聚類定義為小群聚類，并根據有效聚類和備用聚類與小群聚類緩沖區的匹配情況更新聚類緩沖區信息；

(4)判斷飽和狀態下的小群聚類緩沖區是否滿足升級條件，將滿足升級條件的小群聚類緩沖區升級為潛在小群，將不滿足升級條件的小群聚類緩沖區刪除；

(5)統計潛在小群中心的距離信息，

(6)若距離信息滿足群運動特性，則潛在小群升級為小群航跡，將不滿足升級條件的潛在小群刪除。

優選地，在步驟(3)中，當有效聚類與小群聚類緩沖區的距離誤差小于等于預設門限時，將有效聚類存儲到所述小群聚類緩沖區；當有效聚類與小群聚類緩沖區的距離誤差均大于預設門限時，將有效聚類存儲到新建小群聚類緩沖區。

優選地，其中，在步驟(3)中，當小群聚類緩沖區與所有的有效聚類距離誤差均大于預設門限時，從備用聚類內查找是否存在與所述小群聚類緩沖區的距離誤差小于等于預設門限的單個測量值，若存在則將所述單個測量值存儲到所述小群聚類緩沖區。

優選地，在步驟(3)中，當小群聚類緩沖區與所有的有效聚類和備用聚類距離誤差均大于預設門限時，將預測值存儲到所述小群聚類緩沖區。

優選地，在步驟(4)中，當飽和狀態下的小群聚類緩沖區中有效聚類和備用聚類的存儲數量大于等于所述小群聚類緩沖區的存儲總量的一半時，判定所述小群聚類緩沖區滿足升級條件。

優選地，在步驟(4)中，計算潛在小群中每個聚類的中心距離和前后聚類的中心距離差值。

優選地，統計前后聚類的中心距離差值連續為正或連續為負的個數，若該個數大于差值總數的一半時，則判定距離信息滿足群運動特性。