[发明专利]一种机载相控阵雷达航迹关联方法

说明书

本发明公开了一种机载相控阵雷达航迹关联方法，属于雷达航迹跟踪技术领域，包括以下步骤：S1：关联步骤划分；S2：径向速度门限判断；S3：门限交叉判断；S4：航迹续接。本发明通过提高航迹关联的可靠性和实时性，提升了机载相控阵雷达的航迹跟踪质量，尤其是在平台运动、跟踪目标数量多、环境杂波强的情况下；在多种坐标系下进行关联门限交叉判断，即利用目标运动特性进行门限判断，又避免了雷达量测方位与量测距离误差的耦合，同时不损失多普勒精度；当目标失跟时，对失跟航迹与新起始航迹进行航迹续接，既快速锁定失跟目标，又降低了短航迹数量，提高了航迹连续性和航迹维持时间。

技术领域

本发明涉及雷达航迹跟踪技术领域，具体涉及一种机载相控阵雷达航迹关联方法。

背景技术

机载相控阵雷达常用于机载预警和火控雷达领域。把雷达传感器置于空中平台，雷达的距离覆盖范围不会受到地球曲率、自然或人为障碍物的限制，同地基雷达相比，机载雷达的低空覆盖范围十分可观，可以探测几百公里甚至上千公里范围内的目标。相控阵雷达具有波束扫描灵活、快速、可控的空间功率分配和时间资源分配的特点，可以同时完成大范围搜索和对多个目标的精密跟踪。机载相控阵雷达相对地基雷达的缺点是受平台载重限制，雷达威力远小于地基雷达。同时机载雷达平视或下视探测，地杂波强度大，因此探测概率低、虚假目标多。综上所述，机载相控阵雷达常常需要在高虚警率的环境下跟踪几百批甚至几千批目标，航迹关联性能至关重要。

现有的机载相控阵雷达关联算法一般沿用地面方法，提前选择一个固定的地面位置作为雷达的虚拟位置，将雷达测量数据转换到以此虚拟位置为坐标中心的坐标系下进行关联判断。此方法在转换过程中导致距离和方位维度的测量数据耦合，损失了测量精度，同时丢失了目标的位置和径向速度之间的物理关系。

机载雷达由于探测范围广、目标多、杂波强、探测概率低，相比地基雷达在关联过程中更容易误关联，导致目标跟踪错误，严重影响雷达情报质量。为提高雷达情报质量，需要采用新的关联判断方法，以提高正确关联概率；另一方面当目标丢失时，需要在重新探测到目标后，尽快锁定目标；复杂的运算必然导致计算负载大，而机载雷达受平台限制，计算资源有限，同时对优化计算性能提出了新的要求。为此，提出一种机载相控阵雷达航迹关联方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有的机载相控阵雷达关联算法在使用过程中存在的问题，提供了一种机载相控阵雷达航迹关联方法，可以实现机载运动平台下的目标关联判断，适用于运动平台下PD体制、跟踪目标数量多、杂波环境强时的目标关联。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括以下步骤：

S1：关联步骤划分

将航迹关联划分为粗关联和细关联两步，其中，粗关联进行简单门限判断，细关联进行精细门限判断；

S2：径向速度门限判断

利用PD雷达的多普勒特性，通过径向速度及径向速度与径向距离、载机速度三者之间的物理关系进行门限判断；

S3：门限交叉判断

在不同坐标系下进行关联门限交叉判断，坐标系包括以运动的雷达载机为坐标中心的平台惯性坐标系、以地面固定位置为虚拟坐标中心的地面惯性坐标系；

S4：航迹续接

目标失跟后，有新航迹出现时，进行航迹续接判断，根据判断结果对失跟航迹与新起始航迹进行航迹续接。

更进一步地，在所述步骤S1中，探测获得的新点迹与目标航迹先进行粗关联门限判断，在粗关联门限范围内的，先进行状态预测和坐标变换，再进入细关联进行精细关联判断，关联判断过程中有一个条件不满足即认为点迹与航迹关联失败。