[發明專利]一種雷達光電聯動跟蹤方法

有效

• 申請號: 202310083065.6
• 申請日: 2023-02-08
• 公開（公告）號: CN115808683B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 程小軍;李昂;路同亞;李開文;秦勝賢;胡宗品;林巖林;任剛
• 申請（專利權）人: 安徽隼波科技有限公司
• 主分類號: G01S13/66
• 分類號: G01S13/66;G01S13/86;G01C21/20
• 代理公司: 合肥律眾知識產權代理有限公司 34147
• 代理人: 趙娟

本發明提供一種雷達光電聯動跟蹤方法，涉及目標跟蹤技術領域，提出光電畫面可能因雷達前后兩幀探測數據的角度偏差較大而出現步進式抖動現象這一技術問題，并給完整的解決方案，即通過在當前航跡點和預測到的下一航跡點之間，等時間間隔插入n個附加引導指令的方式，使得光電設備在兩個雷達探測時刻之間，也能夠不斷接收到附加引導指令，實現平滑穩定地跟蹤。

技術領域

本發明涉及目標跟蹤技術領域，具體是一種雷達光電聯動跟蹤方法。

背景技術

目前，基于雷達光電聯動控制的船舶目標跟蹤拍照技術主要對邊海防領域進行動態目標監測，實現雷達把握全局，光電設備精準拍照的目的。雷達對海面船只目標進行觀測、識別和追蹤，對監控區域進行目標搜索和告警，雷達和光電跟蹤儀經衛星定位校準坐標后存入本地主控計算機。工作時，配置雷達工作周掃或扇掃模式及工作量程，可在量程范圍內設置警戒區。雷達將連續掃描并上報目標數據，當雷達發現目標后，如果目標進入所設置的告警區域，則立刻將目標船舶的方位、距離以及速度轉換為大地坐標，自動引導遠程光學系統以及距離目標最近的智能攝像機指向目標所在的方位。光電跟蹤儀根據引導數據中的距離參數和速度參數計算合適的視場及焦距，首先，使用寬視場進行目標發現；其次，將其調整為放大窄視場進行目標確認；最后，進行視頻跟蹤。

然而，當水面艦船較多時，可疑船只穿梭于大船之間，遮擋很容易導致光電目標跟丟。這種情況下，僅僅由雷達給出初始導引指令至光電設備，然后由光電設備進行自動跟蹤是遠遠不夠的，而是需要雷達不斷向給光電設備發出附加引導指令。

由于雷達探測受掃描周期限制，可能存在前后兩幀探測數據的角度偏差較大情況，此時光電畫面會出現步進式抖動的現象，嚴重影響探測感觀。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提出了一種雷達光電聯動跟蹤方法，在雷達探測到的當前航跡點和預測到的下一航跡點之間，插入多個附加引導指令，使得光電設備在兩個雷達探測時刻之間，也能夠不斷接收到附加引導指令，實現平滑穩定地跟蹤。

?一種雷達光電聯動跟蹤方法，在雷達探測到的當前航跡點和預測到的下一航跡點之間，等時間間隔插入多個附加引導指令，其中第?個附加引導指令的預期位置通過以下步驟確定：

步驟1，基于監測目標的當前航跡點位置數據?和運動趨勢，預測其下一航跡點位置數據，并計算其協方差矩陣，運動趨勢包含運動速度和運動方向；

步驟2，根據協方差矩陣，計算位置逼近的梯度迭代比率值，其中，，為協方差矩陣的2-范數，為防止為零的極小值，為梯度變化調節參數，表示取a、b兩數之間的較小值；

步驟3，根據位置偏差和梯度迭代比率值，計算第個附加引導指令對應時刻的預期位置，其中；

步驟4，根據預期位置設定指令位置。

進一步的，隨著跟蹤進程的持續，預期位置不斷增加，當存在N-1個歷史預期位置時，取預期位置及其前N-1個歷史預期位置，進行平滑處理，得到指令位置；在此之前，直接以預期位置作為指令位置。

進一步的，平滑處理采用線性平滑方式，具體過程為：

對N個預期位置的橫坐標進行平滑處理，得到第時刻后第個指令位置的橫坐標；對N個預期位置的縱坐標進行平滑處理，得到第時刻后第個指令位置的縱坐標；從而得到第時刻后第個指令位置。

本發明提出光電畫面可能因雷達前后兩幀探測數據的角度偏差較大而出現步進式抖動現象這一技術問題，并給完整的解決方案，即通過在當前航跡點和預測到的下一航跡點之間，等時間間隔插入個附加引導指令的方式，使得光電設備在兩個雷達探測時刻之間，也能夠不斷接收到附加引導指令，實現平滑穩定地跟蹤。

附圖說明

圖1為附加引導指令數量示意圖；

圖2為附加引導指令的預期位置確定流程圖；