[發明專利]基于多時間多分辨率的雷達目標軌跡檢測方法

在審

• 申請號: 202111592186.0
• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114428233A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 許錄平;張華;閻博;孫景榮;張波;陳宇
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S13/58
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華

本發明公開了一種基于多時間多分辨率的雷達目標軌跡檢測方法，主要解決現有技術對于點跡數量較少、虛警點跡較多、目標運動軌跡難以被檢測，目標點跡個數與空間分布的不確定性，不能完整檢測出所有目標的問題。其實現方案是：接收目標點跡，并將所有點跡旋轉后投影；從投影圖中找出最佳軌跡段；通過多時間窗多分辨率多次檢測得到不同時間窗?分辨率下的軌跡段集合；將每個時間窗內軌跡段與第一個時間窗軌跡段匹配；將所有配對軌跡段中，其距離小于融合門限的軌跡段進行融合，得到融合后的完整軌跡。本發明不僅能在目標密集、測量值少、點跡數量與分布不盡相同的情況下完整檢測出目標，而且能完整檢測出轉彎機動的目標軌跡，可用于目標識別。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域,更進一步涉及一種雷達多類目標軌跡檢測方法，可用于目標識別。

背景技術

伴隨著現代雷達的高速發展，目標檢測出現了若干新的問題。一是在雷達分辨率大于目標尺寸或者目標有多個反射點時，一個目標就會產生多個點跡；其次是探測環境問題，由于存在雜波產生的虛警點跡，與之相比目標點跡數量通常較少，在這種點跡數量較少、虛警點跡較多的情況下，目標運動軌跡難以被檢測到；第三是在目標密集區域如高速路、機場附近等探測區域，目標密集的情況，需要對多個目標進行測量時，極易將相近目標檢測為單一目標，從而產生目標軌跡合并。

佛山市智海星空科技有限公司在其所申請的專利文獻“一種目標軌跡檢測方法”(專利申請號：2015100296575，申請公布號：CN 104614716 A)中公開了一種目標軌跡檢測方法，其先利用相參累積對目標回波進行徙動補償，然后用非相參累積方法對目標回波進行進一步累積，從而實現對目標回波的有效的累積并達到對目標檢測的要求。該方法存在的不足之處是，在雜波產生的虛警點跡較多、而目標點跡數量較少的情況下，目標運動軌跡難以被檢測到。

重慶大學在其所申請的專利文獻“一種基于聯合檢測量的單通道SAR動目標檢測方法”(專利申請號：2013101725615，申請公布號：CN 103217677 A)中公開了一種基于聯合檢測量的單通道合成孔徑雷達SAR動目標檢測方法。其是基于SAR圖像在方位頻譜的劃分獲取子圖像對應的子孔徑，并結合二維自適應方法對不同子圖像間在幅度和相位上的誤差進行校正；再利用相鄰子圖像間協方差矩陣獲得的第二特征值與獨立歸一化相位的聯合檢測量實現目標檢測。該方法由于目標點跡個數與空間分布的不確定性，造成檢測系統難以通過調整參數完整的檢測出所有目標。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術存在的不足，提出一種基于多時間多分辨率的目標軌跡檢測方法，以提高在不同參數下的各類目標檢測率。

本發明技術思路是，利用檢測前跟蹤思想，對多類目標在不同時間-分辨率窗中進行檢測，再通過對所得目標軌跡片段進行融合，得到目標完整軌跡。

根據上述思路，本發明實現方案包括如下：

(1)通過雷達實時接收探測區域內設定時間段的點跡，每個點跡包括一維時間t_i，二維空間信息(x_i,y_i)，構成最新點跡集合：{xⁱ,yⁱ,tⁱ|i＝1,...,N_i,t₁≤t_i≤t₂}，其中N_i表示[t₁,t₂]時間段內的所有點跡；

(2)對目標軌跡片段進行檢測：

(2a)設時間窗內的目標運動軌跡近似于一條三維直線，其所產生的點跡沿著該三維直線分布，設三維方向合計N_v個，目標運動軌跡必定相近于N_v個三維矢量中的一個；