[發明專利]變徑圓弧螺旋線Radon變換的高速機動目標檢測方法

在審

• 申請號: 202011089804.5
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112213705A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 吳巍;涂國勇;祿曉飛;王培人;薛冰;朱時銀;趙慧
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 丁寶君

1.變徑圓弧螺旋線Radon變換的高速機動目標檢測方法，其特征在于包括以下技術措施：

步驟(一)、提取雷達一段時間滑窗內多個掃描幀的量測，離散化雷達量測空間，獲取距離-方位-俯仰-幀編號的四維矩陣s(m,n,d,k)，其中m代表距離分辨單元編號，m＝1,2,...,M，M代表距離分辨單元的總數，n代表方位分辨單元編號，n＝1,2,...,N，N代表方位分辨單元總數，d代表俯仰分辨單元編號，d＝1,2,…,D，D代表俯仰分辨單元總數，k代表掃描幀編號，k＝1,2,…,K，K代表掃描幀的總數；

步驟(二)、預先設定一個第一門限，將時間滑窗內所有幀的量測與第一門限比較，找出大于第一門限的量測；

步驟(三)、將徑向速度、徑向加速度、方位角速度、方位角加速度、俯仰角速度、俯仰角加速度作為搜索參數，以超過第一檢測門限的量測作為搜索起點，在掃描幀之間距離-方位-俯仰維度上進行變徑圓弧螺旋線Radon變換進行搜索和能量積累，得到能量分布矩陣R(n,m,d)，并進行門限檢測；其中變徑圓弧螺旋線Radon變換具體步驟如下：

(31)假設N幀的機動目標軌跡在笛卡爾坐標系下的量測為(x(t),y(t),z(t))，該軌跡分別在距離-時間ρ-t_m平面、方位角-時間平面θ-t_m、俯仰角-時間平面投影，可以分別得到解耦函數ρ(t),θ(t),分別對這三個函數進行泰勒展開可得

(32)假設軌跡起點對應的時間t為0，初始距離、方位、俯仰分別用r₀、θ₀、來表示，則搜索軌跡可以表示為

其中，x(t)、y(t)、z(t)為一條變徑圓弧螺旋線軌跡

(33)將目標機動軌跡在各個方向上的解耦函數用二次多項式近似，可得

ρ(t)＝v_rt+α_rt²

θ(t)＝v_θt+a_θt²

則搜索軌跡可以近似為

上式中，v_r代表徑向速度，α_r代表徑向加速度，v_θ代表方位角速度，a_θ代表方位角加速度，代表俯仰角速度，代表俯仰角加速度；

(34)選取不同的參數，假設對應的搜索軌跡為h(t)，則可以在參數空間得到能量分布矩陣

(35)求中每組(n,m,d)參數對應的不同參數的最大值，得到對應的R(n,m,d)如下

(36)對R(n,m,d)進行門限檢測，

步驟(四)、對能量分布矩陣R(n,m,d)進行門限檢測，如果有超過門限的信號，則依據該信號回溯找到對應的目標航跡，完成檢測。