[发明专利]一种基于B样条拟合的非平稳目标运动轨迹实时仿真方法

权利要求书

1.一种基于B样条拟合的非平稳目标运动轨迹实时仿真方法，其特征在于，该仿真方法包括以下步骤：

第一步：获取采样率为f_s的实测水声目标运动轨迹序列m(n)：该运动轨迹序列m(n)包含N个运动轨迹点，待拟合的目标运动轨迹的采样率为F_s；

第二步：获得实测水声目标运动轨迹子序列：化简f_s/F_s为最简分子式，该最简分子式的分子为M，当M大于10时，则M0＝M，当M小于或等于10时，令Q＝2gM，g为从1开始的正整数，且Q为第一次大于10的数时，则M0＝Q；然后将实测水声目标运动轨迹序列m(n)从起始位置按长度M0截取，从而获得L段截取的实测水声目标运动轨迹子序列，最后一段子序列长度为M1，M1小于或等于M0，从第1段到第L-1段中的第i段子序列包含的运动轨迹点为m(M0(i-1)+1),m(M0(i-1)+2),…,m(M0(i-1)+M0)，第L段子序列包含的运动轨迹点为m(M0(L-1)+1),m(M0(L-1)+2),…,m(M0(L-1)+M1)；i表示子序列的段号，i为1至L；

第三步：获取各子序列反求三次B样条曲线的控制顶点：对每段目标运动轨迹子序列反求三次B样条曲线的控制顶点，当第L段子序列包含M0个运动轨迹点时，每段子序列的控制顶点为p_i(1),p_i(2),…,p_i(M0+1),p_i(M0+2)；当第L段子序列包含小于M0个运动轨迹点时，前L-1段子序列的控制顶点为p_i(1),p_i(2),…,p_i(M0+1),p_i(M0+2)，第L段子序列的控制顶点为p_L(1),p_L(2),…,p_L(M1+1),p_L(M1+2)；

第四步：获取各子序列在采样率F_s下的目标运动轨迹：利用获得的各段子序列的控制顶点分别作三次均匀B样条拟合，获得从第1段到第L-1段中的第i段子序列在采样率Fs下的目标运动轨迹m'_i(t₁)：

mt′(t1)=161t1t12t131410-30303-630-13-31pi(j1)pi(j1+1)pi(j1+2)pi(j1+3)]]>  式(7)

式(7)中，j₁＝1、2、…、M0-3,t₁＝k×f_s/F_s,t₁≤M0，k表示整型变量，j₁为大于t₁的最小整数；

当第L段子序列包含M0个运动轨迹点时，第L段子序列在采样率F_s下的目标运动轨迹m'_L,M0(t₂)：

mL,M0′(t2)=161t2t22t231410-30303-630-13-31pL(j2)pL(j2+1)pL(j2+2)pL(j2+3)]]>  式(8)

式(8)中，j₂＝1、2、…、M0-3,t₂＝k×f_s/F_s,t₂≤M0，k表示整型变量，j₂为大于t₂的最小整数；

当第L段子序列包含小于M0个运动轨迹点时，第L段子序列在采样率F_s下的目标运动轨迹m'_L,M1(t₃)：

mL,M1′(t3)=161t3t32t331410-30303-630-13-31pL(j3)pL(j3+1)pL(j3+2)pL(j3+3)]]>  式(9)

式(9)中，j₃＝1、2、…、M1-3,t₃＝k×f_s/F_s,t₃≤M1，k表示整型变量，j₃为大于t₃的最小整数；

第五步：获得实时的目标运动轨迹：将第四步获得的从第1段到第L段的各段子序列在采样率F_s下的目标运动轨迹按段号由小到大合并，获得采样率F_s下的非平稳目标运动轨迹，从而获得实时的目标运动轨迹。