[发明专利]基于残差统计的跟踪雷达航迹质量评估方法、系统及介质

说明书

本发明提供了一种基于残差统计的跟踪雷达航迹质量评估方法、系统及介质，包括：步骤1：计算单采样周期目标跟踪回路中单一参量的归一化新息量；步骤2：根据归一化新息量迭代统计计算当前时刻的误差能量；步骤3：对误差能量进行处理，求得航迹质量值。本发明充分考虑了雷达残差与误差的相关关系，基于残差统计的雷达航迹质量评估算法明显提高了航迹质量的正确性，具有较强的军事应用价值。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，具体地，涉及一种基于残差统计的跟踪雷达航迹质量评估方法、系统及介质。

背景技术

现代雷达对目标的探测和跟踪，力求稳定地、准确地获取目标的位置、速度等参数。而为了直观地判断跟踪是否稳定，以及为了提高这种稳定性，引入航迹质量评估值作为探测报文中的一个标识参量。当获得了多部雷达的航迹质量值以后，还可用于后续数据级的信息融合等，对于探测跟踪能力的增强具有重要意义。

传统的雷达航迹质量评估方法只是简单地定义一组固定的数值范围，在成功获取目标航迹和丢失目标时分别进行加“1”和减“1”处理，有时并不能真实反映某段时间内跟踪航迹的稳定性和良好程度，效果并不理想。文献《一种基于三坐标雷达的点迹凝聚方法》(雷达与对抗，2013，Vol.33，No.4，pp：46-50)中，提出了利用多个距离/方位/俯仰统计单元及其幅度统计特性，计算各个维度的检测凝聚质量，即点迹质量。该种点迹质量须进行信号级的处理，多用于搜索雷达中。有专利将点迹质量评估用于雷达标定，其点迹质量值并非迭代求解计算的，是二值化的点迹质量。有文献提出了利用熵权法对距离、多普勒、频率等维度进行加权的点迹(或航迹)质量评估算法，其在计算点迹质量的过程中是取的观测距离差、多普勒差、频差中的最小值，这样并不能准确地反映点迹(或航迹)的优劣。上述方法都无法获知点迹的信噪比和精度的大致状况，便无法进行雷达跟踪通道或跟踪数据源的切换、提高航迹精度和稳定性。在这种情况下，提高雷达航迹质量评估的准确性成为当前多雷达组网形势下单部雷达所面临的重要问题。本专利即基于此需求提出。

专利文献CN108896973A(申请号：201810770463.4)公开了一种雷达数据的标定方法、点迹质量评估方法、存储介质。通过雷达数据的标定方法对应的实施例提供的：对初始航迹信息进行分割处理，得到分割航迹信息，对分割航迹信息进行过滤处理，得到过滤航迹信息，在根据过滤航迹信息和ADS-B数据信息确定判断结果后，根据判断结果对目标航迹点进行选取，并根据目标航迹点和点迹信息确定标定结果的技术方案。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于残差统计的跟踪雷达航迹质量评估方法、系统及介质。

根据本发明提供的基于残差统计的跟踪雷达航迹质量评估方法，包括：

步骤1：计算单采样周期目标跟踪回路中单一参量的归一化新息量；

步骤2：根据归一化新息量迭代统计计算当前时刻的误差能量；

步骤3：对误差能量进行处理，求得航迹质量值。

优选地，所述步骤1中，归一化新息量的计算公式为：

其中，u_ji为第i个快拍第j个新息参量的值(j＝1，2，3)；第U_j0为第j个新息参量的最大范围；ξ_ji的取值范围为[-1，1]。

优选地，所述步骤2中，计算误差能量δ_ji的表达式为：

其中α为迭代求解过程的控制系数，调整当前时刻和历史时刻的新息值在误差能量中所占比例。

优选地，所述步骤3中，航迹质量φ_ji的计算公式为：

φ_ji＝1-δ_ji