[发明专利]帧恒虚警目标检测跟踪一体化方法

权利要求书

1.一种帧恒虚警目标检测跟踪一体化方法，包括如下步骤： 

1）初始化参数：通过目标航迹起始算法，得到目标航迹的初始状态估计值以及初始状态估计协方差矩阵P₀； 

2）设定目标状态转移方程和雷达量测方程，根据第k-1帧目标状态估计值计算第k帧目标状态预测值和第k帧目标量测的预测值

3）根据第k-1帧状态估计协方差矩阵P_k-1和步骤2）得到的第k帧目标状态预测值 计算第k帧目标量测的预测协方差矩阵D_k|k-1； 

4）根据步骤2）得到的第k帧目标量测的预测值和步骤3）得到的第k帧目标量测的预测协方差矩阵D_k|k-1，确定第k帧目标预测波门O_k； 

5）设定在连续M帧的跟踪过程中至少N帧的目标预测波门内出现虚警的概率P_F，则利用下式计算第k帧目标预测波门O_k内出现虚警的概率P_Z： 

其中，n表示连续M帧的跟踪过程中目标预测波门内出现虚警的可能帧数，符号!表示阶乘运算，M、N的取值需满足M＞N≥1； 

6）根据步骤5）得到的第k帧目标预测波门O_k内出现虚警的概率P_Z，计算第k帧目标预测波门O_k内各个检测单元的虚警概率和检测门限； 

7）根据步骤6）得到的第k帧目标预测波门O_k内各个检测单元的检测门限，对第k帧目标预测波门O_k内的回波信号进行检测，并估计目标参数，作为第k帧量测数据集合Z(k)； 

8）根据步骤7）得到的第k帧量测数据集合Z(k)，利用关联算法筛选出第k帧有 效量测集合Z_k，选取第k帧有效量测集合Z_k中与航迹关联度最高的量测数据，并利用跟踪算法计算第k帧目标状态估计值以及第k帧状态估计协方差矩阵P_k，返回步骤2）。 

2.根据权利要求1所述的帧恒虚警目标检测跟踪一体化方法，其中步骤2）中所述计算第k帧目标状态预测值和第k帧目标量测的预测值按如下步骤进行： 

2a）设定目标状态转移方程为： 

x_k＝F_k-1x_k-1+v_k-1， 

其中，x_k表示第k帧目标的状态，F_k-1表示第k-1帧目标的状态转移矩阵，x_k-1表示第k-1帧目标的状态，v_k-1表示第k-1帧的过程噪声； 

2b）设定雷达量测方程为： 

z_k＝h_k(x_k)+w_k， 

其中，z_k表示第k帧目标的量测值，h_k(·)表示第k帧目标的量测函数，w_k表示第k帧的量测噪声； 

2c）根据第k-1帧目标状态估计值计算第k帧目标状态预测值

2d）根据第k帧目标状态预测值计算第k帧目标量测的预测值

3.根据权利要求1所述的帧恒虚警目标检测跟踪一体化方法，其中步骤3）中所述的计算第k帧目标量测的预测协方差矩阵D_k|k-1，按如下步骤进行： 

3a）根据第k帧目标状态预测值计算第k帧目标量测函数的雅克比矩阵Hk： 

其中，▽_x(·)表示对向量x求导，(·)^T表示转置运算表示函数在处的函数值； 

3b）根据第k-1帧目标状态估计协方差矩阵P_k-1和步骤3a）得到的第k帧目标量测 函数的雅克比矩阵H_k，计算第k帧目标量测的预测协方差矩阵D_k|k-1： 

其中，Q_k-1表示第k-1帧的过程噪声协方差矩阵。