[发明专利]一种双基地雷达的空间目标跟踪滤波装置及方法

说明书

本发明公开了一种双基地雷达的空间目标跟踪滤波装置及方法，所述初始化模块分别连接数据预处理模块和滤波处理模块，用于完成雷达坐标、坐标系参数、滤波参数的初始化，以及目标首点和第二点的坐标解算；所述数据预处理模块接收雷达量测的实时点迹信息，完成点迹数据补距离多普勒耦合，同时剔除异常点，将首点数据传输给初始化模块；所述滤波处理模块连接数据预处理模块，用于对雷达量测的点迹数据进行滤波处理，基于空间目标运动方程；所述显示模块连接滤波处理模块和数据预处理模块，用于接收并显示点迹数据、航迹数据、时统信息和波束指向信息。克服了现有双基地雷达目标跟踪技术的缺点和不足，有效提高了雷达空间目标跟踪的效率和精度。

技术领域

本发明涉及一种空间目标跟踪滤波方法，尤其涉及的是一种双基地雷达的空间目标跟踪滤波装置及方法。

背景技术

常见的单基地雷达采用收发同置，雷达既是发射站也是接收站。其目标测量值为(R,A,E)，其中R,A,E分别是目标到接收站的距离、方位角、俯仰角。与此不同的是，双基地雷达的发射站和接收站是分置的，其目标测量值为(R_∑,A,E)，其中R_∑＝R_R+R_T，R_∑是目标到发射站距离R_T与其到接收站距离R_R之和，A,E是目标到接收站的方位角、俯仰角。因此，为了实现双基地雷达对目标的跟踪，传统做法为先解算收到的目标量测值，获得近似的目标到接收站的距离后再进行滤波。

如图1所示，传统的双基地雷达对目标的跟踪滤波方法如下：

步骤101、102，完成雷达坐标系与滤波参数的初始化；其中，滤波参数包括量测噪声的协方差及初始协方差矩阵；

步骤103，收到雷达的第i个量测点(R_i∑,A_i,E_i)；采用椭圆法单基距解算法解算空间目标到接收站的距离：

式中，L为基线距离，θ_iR为双基平面上接收站目标视角；

步骤104，对(R_iR,A_i,E_i)进行UKF滤波；

步骤105、106，重复步骤103、104，直到目标跟踪结束。

在上述传统跟踪滤波过程中，由于单基距的解算没有考虑地球扁率的影响，导致解算误差较大，距离精度只能达到公里级别，甚至10公里级别，远远不能满足跟踪雷达的精度要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何提高空间目标的跟踪效率和精度，提供了一种双基地雷达的空间目标跟踪滤波装置及方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明的一种双基地雷达的空间目标跟踪滤波装置，包括初始化模块、数据预处理模块、滤波处理模块和显示模块；

所述初始化模块分别连接数据预处理模块和滤波处理模块，用于完成雷达坐标、坐标系参数、滤波参数的初始化，以及目标首点和第二点的坐标解算；

所述数据预处理模块接收雷达量测的实时点迹信息(R_∑,θ)，完成点迹数据补距离多普勒耦合，同时剔除异常点，将首点数据传输给初始化模块，R_∑表示目标分别到发射站与接收站的距离之和，即R_∑＝R_T+R_R，R_T为目标到发射站的距离、R_R为目标到接收站的距离，θ表示接收站目标视角；

所述滤波处理模块连接数据预处理模块，用于对雷达量测的点迹数据进行滤波处理，基于空间目标运动方程，无需对量测点做单基距解算获取R_R，直接采用目标的距离和R_∑进行滤波；