[發(fā)明專利]基于徑向速度和平均速度的虛假航跡剔除方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110309762.X
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113050054B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何學(xué)輝;趙彩虹;王帥;韓若曦;郭瑞卿
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/58
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

本發(fā)明公開了一種基于徑向速度和平均速度的虛假航跡剔除方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)雜環(huán)境下虛假航跡剔除效果并不顯著、計算量大的問題。本發(fā)明實現(xiàn)的步驟是：1)獲得徑向速度；2)剔除臨時航跡中的虛假航跡；3)剔除穩(wěn)態(tài)航跡中的虛假航跡。本發(fā)明具有能夠在復(fù)雜環(huán)境下有效剔除虛假航跡、對航跡實時剔除的優(yōu)點，減少了對真實目標(biāo)的干擾，提高了復(fù)雜環(huán)境下航跡的質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及雷達(dá)目標(biāo)跟蹤技術(shù)領(lǐng)域中的一種基于徑向速度和平均速度的虛假航跡剔除方法。本發(fā)明通過實時獲取雷達(dá)信號處理后的點跡信息，實現(xiàn)對虛假航跡的剔除。

背景技術(shù)

虛假航跡是指在復(fù)雜環(huán)境下，每個周期都可能出現(xiàn)大量的點跡，雷達(dá)信號處理端除了上報真實目標(biāo)點跡外還會上報許多雜波的點跡，按照常規(guī)處理方法，雷達(dá)數(shù)據(jù)處理端將不能與系統(tǒng)航跡關(guān)聯(lián)的點跡用來生成新建航跡，即為虛假航跡。虛假航跡剔除是對這些虛假航跡進(jìn)行剔除，減少虛假航跡的產(chǎn)生，提高航跡的質(zhì)量。

西安電子科技大學(xué)在其申請的專利文獻(xiàn)“一種基于多維量測信息的航跡起始方法”(申請?zhí)?01910537792.9，申請公布號：CN?110297222A，申請日期2019.06.20)中提出了一種基于多維量測信息的航跡起始方法。該方法的具體步驟是：獲取不同掃描周期的量測點跡集；將初始掃描周期的點跡集建立臨時航跡；在非初始掃描周期，利用點跡的多普勒信息計算多普勒速度；利用多普勒速度信息與邏輯法進(jìn)行點跡集與臨時航跡集的匹配；判斷臨時航跡是否匹配成功，若匹配成功，更新該臨時航跡信息；對滿足點跡個數(shù)要求的臨時航跡利用點跡的幅度信息建立航跡質(zhì)量約束條件，實施篩選，進(jìn)行航跡起始。本發(fā)明的航跡起始方法在雜波剩余較多的情況下，通過多普勒維和幅度維的兩維約束，可實現(xiàn)目標(biāo)航跡的正常起始，減少虛假航跡的產(chǎn)生。該方法存在的不足是，在復(fù)雜環(huán)境及多目標(biāo)環(huán)境下，點跡的幅度信息不足以用來區(qū)分目標(biāo)，用幅度信息對虛假航跡的剔除效果并不顯著。

大連海事大學(xué)在其申請的專利文獻(xiàn)“一種基于網(wǎng)格聚類的多假設(shè)多目標(biāo)航跡起始方法”(申請?zhí)?02010962977.7，申請公布號：CN?112098992A，申請日期2020.09.14)中提出了一種基于網(wǎng)格聚類的多假設(shè)多目標(biāo)航跡起始方法。該方法的具體步驟是：獲取點跡集并映射到網(wǎng)格中；確定當(dāng)前高密度網(wǎng)格的邊界點；基于高密度網(wǎng)格的邊界點形成點跡簇；對每個點跡簇進(jìn)行聚類處理生成聚簇；建立聚簇內(nèi)的目標(biāo)和量測的關(guān)聯(lián)假設(shè)；根據(jù)計算得到的假設(shè)概率獲取最優(yōu)假設(shè)，并計算航跡得分并按從高到低的順序進(jìn)行排序，通過回溯刪除低分航跡，從而確認(rèn)航跡生成，并更新其目標(biāo)狀態(tài)估計。該方法存在的不足是，該方法基于的多假設(shè)跟蹤算法所需的計算和存儲資源會隨著量測數(shù)和跟蹤步數(shù)的增長呈指數(shù)增加，無法實現(xiàn)對航跡的實時剔除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種基于徑向速度和平均速度的虛假航跡剔除方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)虛假航跡剔除方法中存在的計算量大和虛假航跡剔除效果不顯著的問題。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的思路是，本發(fā)明先利用當(dāng)前航跡與當(dāng)前航跡的下一個雷達(dá)掃描周期中點跡的徑向速度及雷達(dá)掃描周期得到理論徑向距離值，再利用當(dāng)前航跡與當(dāng)前航跡的下一個雷達(dá)掃描周期中點跡的徑向距離及雷達(dá)掃描周期得到實際徑向距離值，選取理論徑向距離值與實際徑向距離值差值的絕對值最小的點跡作為最優(yōu)點，利用每個最優(yōu)點與其相對應(yīng)的航跡的平均速度，實現(xiàn)對虛假航跡的剔除。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下：

(1)獲得徑向速度：

將每個雷達(dá)掃描周期接收的點跡中的多普勒通道號轉(zhuǎn)換為該點跡的徑向速度；

(2)剔除臨時航跡中的虛假航跡：

(2a)計算當(dāng)前每個臨時航跡與當(dāng)前臨時航跡的下一個雷達(dá)掃描周期中每個點跡的理論徑向距離值：