[發明專利]基于多假設singer模型的雷達機動交匯目標跟蹤方法

有效

• 申請號: 202110374602.3
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113281736B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 雷亞龍;郭艷艷;朱嘉啟;李昆侖;吳寶杰;尹照亮
• 申請（專利權）人: 青島瑞普電氣股份有限公司
• 主分類號: G01S13/72
• 分類號: G01S13/72;G06F30/20
• 代理公司: 青島海知譽知識產權代理事務所(普通合伙) 37290
• 代理人: 張曉琳

本發明涉及一種基于多假設singer模型的雷達機動交匯目標跟蹤方法，包括以下步驟：S1、目標航跡建立；S2、未處于航跡交叉區的目標采用singer模型進行目標跟蹤；對處于航跡交叉區的目標，采用多假設singer模型對交匯目標進行跟蹤；S3、通過步驟S2中多假設singer模型的跟蹤，實現對目標的準確穩定跟蹤。本發明的優點是：1.可減小雷達機動交匯目標跟蹤中的跟蹤誤差，實現更精確的目標跟蹤；2.可減小雷達機動交匯目標跟蹤中錯誤跟蹤的概率，實現對交匯目標的正確跟蹤；3.本發明使用范圍廣，對雷達系統參數無特殊要求，具有推廣可行性。

技術領域

本發明涉及一種基于多假設singer模型的雷達機動交匯目標跟蹤方法，涉及雷達領域。

背景技術

雷達機動目標跟蹤是雷達數據處理領域的難題，尤其是當2個機動的目標產生交匯時，由于2個目標的機動特性都是隨機不可預見的，所以會產生雷達航跡的誤相關，導致對2個機動目標跟蹤誤差大，甚至是丟失跟蹤目標。

Singer模型應用在機動目標跟蹤中效果較好，由于其充分考慮了雷達目標跟蹤中目標的加減速度特性，所以對目標真實運動軌跡的描述更加準確，但目前的singer模型跟蹤多是對單個目標的跟蹤，而當有2個機動的目標產生交匯時，現有singer模型的跟蹤效果較差。

發明內容

為克服現有技術的缺陷，本發明提供了一種基于多假設singer模型的雷達交匯目標跟蹤方法，通過多種模型假設組合的方法，對兩個交匯目標進行跟蹤，將跟蹤結果與兩個目標之前狀態計算相關性，最后取相關性值最大的一組模型跟蹤結果，認為是交匯目標的真實航跡，從而減小了機動目標交匯時的跟蹤誤差，實現正確穩定跟蹤。

本發明提供一種基于多假設singer模型的雷達機動交匯目標跟蹤方法，本發明的技術方案是：

一種基于多假設singer模型的雷達機動交匯目標跟蹤方法，包括以下步驟：

S1、目標航跡建立；

S2、未處于航跡交叉區的目標采用singer模型進行目標跟蹤；對處于航跡交叉區的目標，采用多假設singer模型對交匯目標進行跟蹤。

S3、通過步驟S2中多假設singer模型的跟蹤，實現對目標的準確穩定跟蹤。

所述的步驟S1包括以下步驟：

(1)雷達探測，獲取目標的第i幀測量數據，包括目標位置坐標X，位置坐標Y、目標速度v和加速度a的數據目標信息；i為雷達測量時所獲取的數據幀數；

(2)判斷測量數據幀數是否≥3，如果不滿足≥3幀條件，則測量數據存入緩沖區；

(3)如果滿足≥3幀條件，判斷目標航跡是否已經建立，在航跡庫中尋找是否有該目標的歷史點跡，如果有，則認為該目標已經建立航跡，如果沒有則認為該目標未建立航跡，為一個新的目標；如果沒有建立航跡，且滿足2/3建航條件的，即在連續3幀的雷達探測數據中，如果有任意不少于2幀探測到了該目標，即探測概率≥2/3，則對該目標建立航跡，；否則，認為不滿足建航條件，清空該目標測量數據緩沖區；

(4)如果目標航跡已經建立，判斷目標是否處于航跡交叉區。

在所述的步驟S2中，采用singer模型進行目標跟蹤方法如下：

Singer模型是一種考慮目標加速度特性的跟蹤模型，該跟蹤模型具有如下表達形式：

其中：

X(t)為目標在t時刻的位置；為對X(t)的一階微分，為t時刻目標的速度；為對X(t)的二階微分，為t時刻目標的加速度；為對X(t)的三階微分；a為機動時間的倒數，稱為機動頻率，w(t)為t時刻的過程噪聲；