[发明专利]一种转弯机动目标的状态估计方法及装置

说明书

本发明公开了一种转弯机动目标的状态估计方法，所述方法包括以下步骤：步骤1、利用N个不同时刻的位置测量数据获得转弯机动目标的转弯率估计；步骤2、利用位置测量数据及转弯率估计获得转弯机动目标的位置和速度估计；步骤3、基于转弯率估计及位置和速度估计得到转弯机动目标的状态估计。本发明还公开了一种转弯机动目标的状态估计装置，从而有效地估计出转弯机动目标的状态。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种转弯机动目标的状态估计方法及装置。

背景技术

目标跟踪通常需要传感器根据最初几个时刻的测量数据估计出目标的初始状态，从而起始新的目标轨迹，现有的初始状态的估计方法只适用于匀速运动的目标和匀加速运动的目标，不适用于转弯机动目标，如何有效估计转弯机动目标的状态是一个需要探索和研究的关键技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种转弯机动目标的状态估计方法及装置，旨在解决现有技术难以有效估计出转弯机动目标状态的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种转弯机动目标的状态估计方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1、利用N个不同时刻的位置测量数据获得转弯机动目标的转弯率估计；

步骤2、利用所述位置测量数据及所述转弯率估计获得所述转弯机动目标的位置和速度估计；

步骤3、基于所述转弯率估计及所述位置和速度估计得到所述转弯机动目标的状态估计。

进一步地，所述步骤1具体包括：

设所述转弯机动目标在N个不同时刻的位置测量数据为其中，k＝1,2,…,N，表示所述转弯机动目标在k时刻的位置测量数据的x分量，表示所述转弯机动目标在k时刻的位置测量数据的y分量，t_k表示在k时刻的时间；

利用连续的三个不同时刻的位置测量数据和获得所述转弯机动目标在i时刻的转弯率为ω_i；

其中，

i＝1,2,…,N-2，sgn(a_i)表示变量a_i的符号

基于所述转弯率ω_i，其中，i＝1,2,…,N-2，确定所述转弯机动目标的转弯率估计为

进一步地，所述步骤2具体包括：

将所述N个不同时刻的位置测量数据合并成一个列向量m_y，其中，上标T表示矩阵或向量的转置；

将所述转弯机动目标在r时刻的位置及速度表示为列向量ξ_r，其中，r＝1,2,…,N，x_r表示所述r时刻目标位置的x分量，y_r表示所述r时刻目标位置的y分量，表示所述r时刻目标运动速度的x分量，表示所述r时刻目标运动速度的y分量；

基于所述列向量m_y及所述转弯率估计确定所述转弯机动目标在r时刻的位置和速度估计为

其中，

进一步地，所述步骤3具体包括：

将所述转弯率估计和所述位置和速度估计进行合并，确定出转弯机动目标在r时刻的状态估计为

其中，

表示所述位置和速度估计，表示所述转弯率估计。