[發明專利]一種量測隨機延遲下帶閃爍噪聲的目標跟蹤平滑方法

在審

• 申請號: 202110571805.1
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113391285A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 李曉花;盧博;金海燕
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 曾慶喜

本發明公開了一種量測隨機延遲下帶閃爍噪聲的目標跟蹤平滑方法，先通過引入一組獨立同分布的伯努利隨機變量來描述量測單步隨機延遲，進而可以得到一個新的量測方程。通過量測隨機延遲下新的量測方程和目標狀態方程得到新的新息、新息協方差、目標狀態與新息的互協方差，進而利用ERTSS平滑過程得到目標的狀態。針對距離?角度量測信息的非線性，采用ERTSS算法對目標狀態進行估計，由于使用了更多的量測數據，跟蹤精度進一步提升。通過上述方式，本發明可以解決在帶閃爍噪聲的目標跟蹤問題中跟蹤系統存在量測隨機延遲和閃爍噪聲的問題，并且能提高目標估計的精度。

技術領域

本發明屬于雷達目標跟蹤方法技術領域，具體涉及一種量測隨機延遲下帶閃爍噪聲的目標跟蹤平滑方法。

背景技術

濾波器作為系統狀態估計的實現方法，廣泛應用于信號處理、組合導航、目標監測與跟蹤等領域。在實際雷達跟蹤系統中，跟蹤目標的距離-角度量測會受到非常復雜的非高斯噪聲的干擾，使得目標出現“閃爍”的現象。這種“閃爍”現象表現為：目標的距離-角度量測位置呈現一種隨機擺動，使得難以對目標進行跟蹤。另外，由于通信網絡傳輸的原因導致全部或部分量測數據抵達數據處理中心時不可避免地出現隨機延遲，造成量測與目標真實量測不匹配，跟蹤效果較差，因此本發明采用伯努利隨機變量模擬量測隨機延遲，并結合帶閃爍噪聲的ERTSS平滑對目標狀態進行跟蹤。

發明內容

本發明的目的在于提供一種量測隨機延遲下帶閃爍噪聲的目標跟蹤平滑方法，優化跟蹤效果，使得效果更加準確。

本發明所采用的技術方案是：一種量測隨機延遲下帶閃爍噪聲的目標跟蹤平滑方法，具體操作步驟如下：

步驟1，建立目標狀態模型和帶閃爍噪聲的量測隨機延遲條件下的量測模型；初始化目標狀態，給和P_0/0賦值；

步驟2，根據步驟1中的初值，對下一時刻狀態和狀態的協方差進行預測，得到預測值和P_k/k-1；

步驟3，根據一系列獨立同分布的伯努利隨機變量p_k判斷距離-角度量測是否發生延遲，然后進行量測預測；

步驟4，用步驟2和步驟3中得到的目標狀態預測值和量測預測值對目標進行狀態更新，得到和P_k/k；

步驟5，重復步驟2-4直到完成整個濾波過程；

步驟6，對得到的濾波結果進行ERTSS平滑，得到最終的目標跟蹤結果。

本發明的特點還在于：

步驟1具體如下：

步驟1.1，建立目標狀態模型和量測隨機延遲下帶閃爍噪聲的量測模型：

x_k+1＝f_k(x_k)+w_k (1)

其中，h_k(x_k)是距離-角度量測函數，f_k(x_k)是系統函數，w_k是高斯噪聲，

v_k是閃爍噪聲，由兩個不同強度的高斯噪聲R1和R2通過下面的方式組成：

v_k＝(1-eta)×R1+eta×R2 (3)

其中，eta為控制噪聲的參數；

步驟1.2，確定系統方程和量測延遲條件下的量測方程；對待跟蹤的目標進行狀態初始化；其中是目標的初始狀態，設其為目標真實值加一個隨機誤差，P_0/0是目標的初始狀態協方差；