[发明专利]一种单机动目标跟踪系统

说明书

技术领域

本发明涉及目标跟踪的领域，尤其是一种单机动目标跟踪系统。

背景技术

目标跟踪问题作为科学技术发展的一个方面，设计的主要目的是可靠而精确的跟踪目标，其历史可以追溯到第二次世界大战前夕，即1937年世界上出现第一部跟踪雷达站SCR-28的时候、之后各种雷达、红外、声纳和激光等目标跟踪系统相继得到发展并且日趋完善。

传统的跟踪系统是一对一系统，即一个探测器仅连续地瞄准和跟踪一个目标。随着科学技术的进步和现代战略战术的发展，人们发现提出新的目标跟踪概念和体制是完全可能的，在过去20多年中，多目标跟踪的理论和方法已经获得很大发展，并已成为当今国际上十分活跃的热门研究领域之一，有些成果也已付诸于工程实际。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服上述中存在的问题，提供一种单机动目标跟踪系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单机动目标跟踪系统，包括目标动态特征、量测数据形成与处理、机动检测与机动辨识以及预测，目标动态特征接收到初始状态的数据后传递给量测数据并进行处理，处理后的数据通过机动检测与机动辨识进行检测识别，检测识别后的数据通过滤波一路输出，另一路通过预测返回至机动检测与机动辨识。

量测数据形成与处理通常指来自探测器输出报告的所有观测量的集合。这些观测量一般包括目标运动参数，如位置和速度，目标属性，目标类型，数目或形成以及获取量测量的时间序列等。在单机动目标跟踪技术中，量测数据主要指目标运动学参数；机动检测与机动辨识是两种机动决策机制。如果目标出现机动，根据此机制即可确定出机动的发生时刻，估计出实际的机动参数譬如机动强度和持续时间等，一般地，滤波过程以所假定的目标模型为基础。当目标发生机动时，实际的目标动态特性将与模型描述的不一致，从而导致跟踪误差增大，残差（新息）过程发生急剧变化。通过检测残差过程，即可对目标的机动作出某些检测，这就是机动检测决策机制的基本思想。而机动强度则靠机动模型来设定。机动检测常常发生决策滞后现象，机动辨识是一种比机动检测更为有效的决策机制，它不仅能够确定出机动发生时刻及持续时间，而且能够实时辨识出机动（加速度）强度或大小。机动辨识的作用方式为或者由残差过程辨识出机动加速度幅度，或者根据滤波过程实时估计和预测出机动加速度大小。机动辨识的典型范例是机动目标“当前”统计模型及其自适应跟踪算法的应用。

本发明的有益效果是，本发明的一种单机动目标跟踪系统，此系统能提高系统带宽，而且能有效地减小系统动态误差，从而提高跟踪性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示的一种单机动目标跟踪系统，其特征是：包括目标动态特征、量测数据形成与处理、机动检测与机动辨识以及预测，目标动态特征接收到初始状态的数据后传递给量测数据并进行处理，处理后的数据通过机动检测与机动辨识进行检测识别，检测识别后的数据通过滤波一路输出，另一路通过预测返回至机动检测与机动辨识，图中目标动态特性由包含位置、速度和加速度的状态向量X表示，量测（观测）量Y被假定为含有量测噪声V的状态向量的线性组合（HX＋V）；残差（新息）向量d为量测（Y）与状态预测量                                               之差。我们约定，用大写字母X,Y表示向量，小写字母x,y表示向量的分量。一般情况下，单机动目标跟踪为一自适应滤波过程。首先由量测（观测）量（Y）和状态预测量构成残差（新息）向量d，然后根据d的变化进行机动检测或者机动辨识．其次按照某一准则或逻辑调整滤波增益与协方差矩阵或者实时辨识出目标机动特性，最后由滤波算法得到目标的状态估计值和预测值，从而完成单机动目标跟踪功能。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。