[發明專利]距離平方域的目標跟蹤方法、裝置、電子設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202210635023.4
• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN115032626A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 周共健;李可毅
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01S13/66
• 分類號: G01S13/66
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌

本發明實施例涉及雷達探測技術領域，特別涉及一種距離平方域的目標跟蹤方法、裝置、電子設備及存儲介質。方法包括：在距離平方域對目標的近勻速運動進行建模，得到目標在距離平方域的偽狀態向量和偽狀態方程；根據雷達對目標的實際量測類目和偽狀態方程，計算初始偽狀態估計和初始偽狀態估計協方差；利用線性濾波法，根據偽狀態向量、偽狀態方程、初始偽狀態估計和初始偽狀態估計協方差，計算目標在距離平方域的偽狀態估計；利用尺度無跡變換將偽狀態估計從距離平方域轉換到距離?多普勒平面，得到狀態估計結果。本發明通過在距離平方域內構造偽狀態方程，以及采用線性濾波法進行狀態估計，避免引入非線性近似誤差，可以提高雷達的估計精度。

技術領域

本發明實施例涉及雷達探測技術領域，特別涉及一種距離平方域的目標跟蹤方法、裝置、電子設備及存儲介質。

背景技術

在實際目標跟蹤應用中，受到雷達的傳感器自身特性限制，存在只能獲得距離-多普勒量測或只有距離量測的情況。此時單個固定傳感器獲得的距離或多普勒量測無法保證笛卡爾坐標系中狀態的可觀測性，需要多個雷達組網探測實現測距交叉定位，但在數據關聯階段，多個雷達中的傳感器測量得到的不同目標的距離量測容易錯誤交叉組合產生鬼影目標，在目標數量較多的情況下會導致復雜的多維分配問題，嚴重增加數據關聯算法復雜度。為了解決這一問題，提出了多階段跟蹤方法，即利用單傳感器階段得到的狀態估計結果有效去除雜波來減輕多傳感器階段數據關聯的負擔。

相關技術中，現有多階段目標跟蹤算法中，在單傳感器階段大多采用近似運動模型來描述目標距離和多普勒的演化，然而使用的運動模型都是高度非線性的，需要利用非線性濾波方法處理，這就勢必會引入非線性近似誤差和較高的計算負擔，最終影響現有目標跟蹤方法的估計精度。

因此，亟需一種目標跟蹤的新方法。

發明內容

為了解決原有目標跟蹤算法的估計精度不高的問題，本發明實施例提供了一種距離平方域的目標跟蹤方法、裝置、電子設備及存儲介質。

第一方面，本發明實施例提供了一種距離平方域的目標跟蹤方法，包括：

在距離平方域對目標的近勻速運動進行建模，得到目標在距離平方域的偽狀態向量和偽狀態方程；

根據雷達對目標的實際量測類目和所述偽狀態方程，計算初始偽狀態估計和初始偽狀態估計協方差；

利用線性濾波法，根據所述偽狀態向量、所述偽狀態方程、所述初始偽狀態估計和所述初始偽狀態估計協方差，計算目標在距離平方域的偽狀態估計；

利用尺度無跡變換將所述偽狀態估計從距離平方域轉換到距離-多普勒平面，得到狀態估計結果。

優選的，所述偽狀態向量包括距離平方、距離平方的一階導數和距離平方的二階導數。

優選的，當雷達對目標的實際量測類目為距離和多普勒時，初始偽狀態估計和初始偽狀態估計協方差計算方式為：

根據所述偽狀態方程，推導出第二個初始時刻的偽狀態與兩個初始時刻雷達量測的距離-多普勒的關系式；所述第二個初始時刻為該兩個初始時刻中時刻靠后的初始時刻；

根據兩個初始時刻雷達實際的距離-多普勒量測和所述關系式，計算初始偽狀態估計和初始偽狀態估計協方差。

優選的，所述利用線性濾波法，根據所述偽狀態向量、所述偽狀態方程、所述初始偽狀態估計和所述初始偽狀態估計協方差，計算目標在距離平方域的偽狀態估計，包括：

S1、將所述初始偽狀態估計和所述初始偽狀態估計協方差作為當前時刻的上一時刻的偽狀態估計和偽狀態估計協方差；

S2、根據上一時刻的偽狀態估計、偽狀態估計協方差和所述偽狀態方程，計算偽狀態一步預測和偽狀態一步預測協方差；