[发明专利]一种雷达辅助红外传感器的目标探测系统及探测方法

权利要求书

1.一种雷达辅助红外传感器目标探测系统，包括红外独立跟踪模块，红外/雷达协同跟踪模块、雷达辐射控制模块、跟踪模式选择及切换模块，其特征在于：

红外传感器对空域进行扫描，雷达传感器处于不辐射状态,一旦发现目标，雷达辐射控制模块允许雷达传感器进行辐射，由跟踪模式选择及切换模块切换到红外/雷达协同模块,在雷达传感器和红外传感器同时对目标进行连续若干拍扫描后，红外/雷达协同跟踪模块根据雷达和红外的数据进行滤波跟踪,并给出高精度的目标数据,然后雷达辐射控制模块控制雷达停止辐射，利用红外的角度信息维持目标的跟踪，在所述雷达辐射控制模块中，根据航迹质量检验和距离及角度的精度进行判断，决定是否需要雷达辐射支持。

2.根据权利要求1所述的一种雷达辅助红外传感器目标探测系统，其特征在于，雷达处于间歇工作状态，红外始终处于工作状态中,雷达的辐射与停止由雷达辐射控制模块来决定。

3.根据权利要求1所述的一种雷达辅助红外传感器目标探测系统，其特征在于，进行雷达辐射的条件是：红外传感器探测到新目标，需要雷达辐射；或者，进行目标航迹质量检验，根据距离通道残差向量范数和角度通道的角度变化率进行机动检测，目标出现机动，进行雷达辐射；或者，在距离通道预测时，距离预测协方差和预测时间分别与各自对应的阈值进行比较，有一项超过阈值就进行雷达辐射；或者，根据目标加速度进行判断，大于阈值，则需要雷达辐射。

4.根据权利要求1所述的一种雷达辅助红外传感器目标探测系统，其特征在于，利用singer模型对目标进行跟踪。

5.根据权利要求1所述的一种雷达辅助红外传感器目标探测系统，其特征在于，雷达辐射时，距离通道滤波更新，角度通道先融合后滤波更新；停止辐射，距离通道预测，角度通道滤波更新。

6.利用权利要求1-5所述的雷达辅助红外传感器目标探测系统进行探测的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）在雷达和红外同时对目标进行连续若干拍扫描后，停止雷达辐射，进入雷达辅助红外探测阶段，由雷达辐射控制模块来进行辐射判决；

2）雷达停止辐射后，利用滤波信息进行距离预测，依据红外的角度信息维持目标的跟踪；

3）在雷达辐射控制模块中，根据航迹质量检验和距离、角度的相关参数进行判断，决定是否需要雷达辐射支持；

4）在跟踪模式选择与切换中，根据雷达辐射标识完成两种跟踪模式的切换。

7.根据权利要求6所述的探测方法，其特征在于，在雷达辐射时，系统收到红外和雷达传感器数据后，以雷达传感器的距离和径向速度为量测，进行距离通道滤波，得到目标的距离、速度和加速度以及各参数的协方差；将雷达传感器和红外传感器的方位角、俯仰角进行融合，融合结果作为量测，进行方位、俯仰两个通道滤波，滤波后获得目标的方位角、俯仰角、方位角变化率、俯仰角变化率以及各参数的协方差。

8.根据权利要求6所述的探测方法，其特征在于，在停止辐射时，系统只收到红外传感器的方位角、俯仰角，将其作为两个通道的量测，进行滤波；对距离通道进行预测，得到目标的距离、速度、加速度预测值和预测方差。

9.根据权利要求6所述的探测方法，其特征在于，进行雷达辐射的条件是：

1)红外传感器探测到新目标，需要雷达辐射，雷达/红外协同跟踪，进行新目标航迹起始，直到滤波收敛，跟踪达到攻击所需的精度；

2)进行目标航迹质量检验，根据距离通道残差向量范数和角度通道的角度变化率进行机动检测，目标出现机动，进行雷达辐射；

3)在距离通道预测时，距离预测协方差和预测时间分别与各自对应的阈值进行比较，有一项超过阈值就进行雷达辐射；

4)根据目标加速度进行判断，大于阈值，则需要雷达辐射。

10.根据权利要求6所述的探测方法，其特征在于，停止辐射条件为：

1)距离通道协方差小于某个阈值，雷达停止辐射；

2)连续辐射时间超过某个阈值，强制停止辐射若干拍。