[發明專利]一種基于雷達與北斗數據的船舶目標精確關聯方法

有效

• 申請號: 202110078394.2
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112859134B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 夏亮;金家龍;石志國;孫碩;張燦
• 申請（專利權）人: 中船重工鵬力（南京）大氣海洋信息系統有限公司
• 主分類號: G01S19/45
• 分類號: G01S19/45
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

1.一種基于雷達與北斗數據的船舶目標精確關聯方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1、坐標轉換與統一：將當前時刻，岸基雷達獲取到的船舶位置坐標以及北斗船載終端提供的船舶位置坐標均轉換為平面直角坐標；同時，定義岸基雷達探測到的船舶目標為雷達目標，北斗船載終端提供信息的船舶目標為北斗目標；

步驟2、確定關聯波門：關聯波門的形狀為圓形，圓心為對應雷達目標，半徑R_gate的計算公式為：

式(1)和(2)中，R_gate的單位為米，A表示雷達目標的方位展寬，T表示雷達掃描周期，且T＝1為第一個雷達掃描周期；B表示前五個雷達掃描周期內未能成功關聯的總次數；

步驟3、時間校準：將岸基雷達的時間與北斗船載終端的時間進行校準；

步驟4、建立基于多維度因素的置信度關聯匹配模型：針對關聯波門內的船舶目標，綜合考慮北斗船載終端定位模式、船舶位置、船舶航速和歷史關聯情況對目標關聯的影響，建立基于多維度因素的置信度關聯匹配模型C，具體計算公式為：

式(3)和(4)中，C₁表示基于北斗船載終端定位模式的置信度；C₂表示基于船舶位置的置信度；C₃表示基于船舶航速的置信度；C₄表示基于歷史關聯情況的置信度；ε₁，ε₂，ε₃，ε₄分別為C₁，C₂，C₃，C₄的權重系數；

步驟5、第1個雷達掃描周期的關聯判決，具體包括如下步驟：

步驟5A、計算關聯波門：采用公式(1)，計算關聯波門；

步驟5B、北斗目標計數：在步驟5A計算得到的關聯波門內，對北斗目標的數量N進行計數；

步驟5C、第1個雷達掃描周期的關聯判決，具體判決方法為：

(a)當N＝0時，則判決為北斗目標與雷達目標關聯失敗，公式(2)中的B加1；

(b)當N＝1時，則將關聯波門內的北斗目標與雷達目標相關聯，判決為北斗目標與雷達目標關聯成功；

(c)當N≥2時，根據公式(3)，對關聯波門內的每個北斗目標，分別計算基于多維度因素的置信度關聯匹配模型C；然后，確定計算得到的最大C值所對應的北斗目標數量N₀，若N₀＝1，則將最大C值所對應的北斗目標與雷達目標相關聯，判決為北斗目標與雷達目標關聯成功；若N₀≥2，則判決為北斗目標與雷達目標關聯失敗，公式(2)中的B加1；

步驟6、重復步驟5，進行第2～4個雷達掃描周期的關聯判決，并得到前五個雷達掃描周期內未能成功關聯的總次數B；

步驟7、T≥6時的關聯判決，具體包括如下步驟：

步驟7A、計算關聯波門：采用公式(2)，計算關聯波門；

步驟7B、北斗目標計數：在步驟7A計算得到的關聯波門內，對北斗目標的數量N進行計數；

步驟7C、T≥6時的關聯判決，具體判決方法為：

(a)當N＝0時，則判決為北斗目標與雷達目標關聯失敗；

(b)當N＝1時，則將關聯波門內的北斗目標與雷達目標相關聯，判決為北斗目標與雷達目標關聯成功；

(c)當N≥2時，根據公式(4)，對關聯波門內的每個北斗目標，分別計算基于多維度因素的置信度關聯匹配模型C；然后，確定計算得到的最大C值所對應的北斗目標數量N₀，若N₀＝1，則將最大C值所對應的北斗目標與雷達目標相關聯，判決為北斗目標與雷達目標關聯成功；若N₀≥2，則判決為北斗目標與雷達目標關聯失敗。