[发明专利]一种多传感器多帧检测前跟踪方法

说明书

本发明公开了一种多传感器多帧检测前跟踪方法，属于目标检测领域，特别涉及了多传感器融合和微弱目标检测前跟踪技术领域。在每个检测时刻，融合中心联合处理多传感器提供的多周期数据进行值函数积累，然后对积累后的值函数进行检测，输出目标检测结果。该方法将多传感器融合技术和多帧检测前跟踪技术进行了结合。相比于多传感器融合技术，其在时间维上对目标检测所用数据样本进行了扩展；相比于多帧检测前跟踪技术，其在空间维上对数据进行了扩展，因此该方法能够同时利用目标信号的空‑时二维相关性，大大增加了系统对微弱目标的检测跟踪能力。

技术领域

本发明属于目标检测领域，特别涉及了多传感器融合和微弱目标检测前跟踪技术领域。

背景技术

多帧联合检测前跟踪算法在单帧内不对目标进行门限检测，而是直接利用批处理方法对多个扫描周期的数据联合处理，通过多周期数据的积累实现目标能量累加和噪声抑制，从而提高目标的检测能力。近年来受到了广泛的关注和研究。该方法的主要特点是在时间维上增加目标检测所用样本数目进而提高检测性能。而多传感器融合则是通过在空间维度增加样本数目标来改善系统性能。通过将空间不同位置分布摆放的多个传感器的回波数据联合处理，多传感器融合能够实现各传感器的信息共享和互补。和传统单传感器数据处理方法相比，性能大大改善。

多传感器多帧检测前跟踪方法将上述两种处理手段有机的结合起来，通过联合处理各个传感器不同观测角度、多个扫描周期的回波数据，能够获得更大的性能增量，进一步提升目标尤其是微弱目标的检测和估计性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能联合处理多个传感器多个扫描周期回波数据的检测方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种多传感器多帧检测前跟踪方法，包括以下步骤：

步骤1：初始化系统参数；

初始化系统参数，包括：系统包含的传感器数目M，各传感器位置P_m，m＝1,…,M，传感器回波数据平面大小N_x×N_y，算法联合处理周期数K；初始化变量k＝1；

步骤2：接收回波数据；

各传感器传递第1至K帧回波数据到融合中心；

步骤3：融合中心积累多传感器多周期数据计算值函数；

步骤3.1：单个周期多传感器联合似然函数计算；

融合中心联合利用M个传感器第k帧的回波数据计算似然函数，对于离散状态空间中的每个状态x_k计算：

其中，Z_k＝{z_k,1,…,z_k,M}表示k时刻所有传感器回波量测结合，z_k,m表示k时刻第m个传感器的回波数据，x_k为k时刻状态，p(z_k,m|x_k)为第m个传感器k时刻回波量测似然函数；

步骤3.2：多周期值函数积累；

如果k＝1，将步骤3.1中计算得到联合似然函数作为值函数赋值给每个离散状态x_k；

如果k＞1，对于状态空间中的每个状态x_k根据预设的目标运动规律确定其前一个时刻可能的状态转移范围，选择状态转移范围值函数最大的状态作为x_k的前一时刻状态估计，并将该状态的值函数与x_k的联合似然函数求和作为x_k当前时刻值函数；

步骤3.3：迭代处理；

k＝k+1；如果k≤K，返回步骤3.1，否则，执行步骤4；