[發(fā)明專利]一種基于正逆邏輯Hough變換的混合體制雷達(dá)航跡起始方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211072785.4
• 申請(qǐng)日: 2022-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN115372956B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 位寅生;魯圣輝;徐龍?jiān)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S13/66
• 分類號(hào): G01S13/66;G01S7/02
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 張利明

1.一種基于正逆邏輯Hough變換的混合體制雷達(dá)航跡起始方法，其特征在于，具體為：

步驟一、以發(fā)射機(jī)位置作為原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系xoy，確定雷達(dá)接收機(jī)在直角坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)與航跡起始周期A內(nèi)所有目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)；

步驟二、根據(jù)雷達(dá)發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的坐標(biāo)和航跡起始周期A內(nèi)所有目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算信號(hào)從雷達(dá)發(fā)射機(jī)傳播到雷達(dá)接收機(jī)的傳播距離R_g、目標(biāo)點(diǎn)的多普勒速度R_r和目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)發(fā)射機(jī)的方位角Az，確定每個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在雷達(dá)量測(cè)空間的目標(biāo)量測(cè)量[R_g,Az,R_r]；

步驟三、計(jì)算規(guī)格化系數(shù)k_g，利用規(guī)格化系數(shù)k_g對(duì)量測(cè)空間的目標(biāo)量測(cè)量進(jìn)行規(guī)格化，獲得規(guī)格化后量測(cè)空間的目標(biāo)量測(cè)量；

步驟四、將規(guī)格化后的量測(cè)空間的目標(biāo)量測(cè)量合成量測(cè)矩陣X，建立轉(zhuǎn)換矩陣H與量測(cè)矩陣X相乘，將量測(cè)矩陣X轉(zhuǎn)換為Hough參數(shù)空間γ-θ的點(diǎn)跡Y；所述H將Hough參數(shù)空間的θ軸分為N等分；

步驟五、對(duì)Hough參數(shù)空間γ-θ的坐標(biāo)軸γ進(jìn)行等間隔分段；使Hough參數(shù)空間γ-θ平面呈單元格狀態(tài)；

步驟六、累計(jì)Hough參數(shù)空間γ-θ每個(gè)單元格內(nèi)點(diǎn)跡數(shù)，判斷是否有單元格內(nèi)包含的點(diǎn)跡數(shù)超過目標(biāo)門限值W，若存在，統(tǒng)計(jì)點(diǎn)跡數(shù)超過目標(biāo)門限值W單元格的數(shù)量，將點(diǎn)跡數(shù)超過目標(biāo)門限值W單元格的數(shù)量作為粗關(guān)聯(lián)航跡的條數(shù)；執(zhí)行步驟七；

若是所有單元格內(nèi)的點(diǎn)跡數(shù)均未超過目標(biāo)門限值W，舍棄所述周期A的第一個(gè)掃描周期的數(shù)據(jù)，將下一個(gè)掃描周期的數(shù)據(jù)添加進(jìn)所述周期A，返回執(zhí)行步驟二；

步驟七、采用正序邏輯法將步驟六獲得的所有粗關(guān)聯(lián)航跡在航跡起始周期A內(nèi)分別進(jìn)行關(guān)聯(lián)，若存在關(guān)聯(lián)成功的正序航跡，執(zhí)行步驟七一；

若均未關(guān)聯(lián)成功，舍棄航跡起始周期A的第一個(gè)掃描周期的數(shù)據(jù)，將下一個(gè)掃描周期的數(shù)據(jù)添加進(jìn)航跡起始周期A，返回執(zhí)行步驟二；

步驟七一、采用逆序邏輯法對(duì)步驟六獲得的所有粗關(guān)聯(lián)航跡在航跡起始周期A內(nèi)分別進(jìn)行關(guān)聯(lián)，保留關(guān)聯(lián)成功的逆序航跡；執(zhí)行步驟八；

步驟八、分別對(duì)一條粗關(guān)聯(lián)航跡對(duì)應(yīng)的正序航跡和逆序航跡所包含的點(diǎn)跡的方位角求平均值，獲取一條航跡起始的方位角運(yùn)動(dòng)范圍中心，計(jì)算所有正序航跡點(diǎn)跡方位角的最大值和最小值，將所述最大值和最小值分別與對(duì)應(yīng)的方位角運(yùn)動(dòng)范圍中心作差，每條正序航跡獲得兩個(gè)差值，判斷所述兩個(gè)差值是否均小于12σ，若是，則保留航跡，否則，剔除航跡，完成航跡起始，其中，σ是方位角測(cè)量噪聲的方差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于正逆邏輯Hough變換的混合體制雷達(dá)航跡起始方法，其特征在于，步驟二中，計(jì)算信號(hào)從雷達(dá)發(fā)射機(jī)傳播到雷達(dá)接收機(jī)的傳播距離R_g、目標(biāo)的多普勒速度R_r具體方法為：

設(shè)目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)為[x_t,y_t,0]，目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為[v_xt,v_yt,0]，接收機(jī)的坐標(biāo)為[x_r,y_r,0]，接收艦船的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為[v_xr,v_yr,0]，通過公式：

R_g＝2R₀+R₁

計(jì)算出不考慮電離層斜射情況時(shí)天波傳播路徑長度為2R₀，即雷達(dá)信號(hào)從發(fā)射機(jī)到電離層再到目標(biāo)的距離，天波傳播路徑從雷達(dá)發(fā)射機(jī)傳播到雷達(dá)接收機(jī)的傳播距離R_g，目標(biāo)的多普勒速度R_r，R₁為接收機(jī)與目標(biāo)之間的距離，h為電離層的高度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于正逆邏輯Hough變換的混合體制雷達(dá)航跡起始方法，其特征在于，步驟二中，確定目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)發(fā)射機(jī)的方位角Az的具體方法為：

設(shè)目標(biāo)點(diǎn)T的坐標(biāo)為[x_t,y_t,0]，接收機(jī)的坐標(biāo)為[x_r,y_r,0]，通過公式：

計(jì)算出目標(biāo)點(diǎn)和接收機(jī)的直線距離R₁，由目標(biāo)反射的地波與接收機(jī)所在艦船行進(jìn)方向夾角Az-π/2，認(rèn)定角度順時(shí)針方向?yàn)檎怠?/p>