[发明专利]指显平台对水下目标航迹野值的实时处理方法

说明书

本发明公开了一种指显平台对水下目标航迹野值的实时处理方法，整个算法及流程进行了创新设计，通过基于时刻信息的五点与九点结合的线性预测法对野值进行处理，根据位置信息测量周期长和水下目标的运动特点等设置阈值，同时给出了一种航迹自动修正方案，在出现多个航迹数据不稳定等因素导致野值处理后的航迹偏离时能够自动恢复正确航迹。本方法具有(1)算法启动速度快；(2)满足野值处理的实时性需求；(3)对水下目标航迹野值剔除具有较好的效果，且性能稳定；(4)在出现水下目标位置信息传输乱序情况时依然能够正常运行。(5)能够在多个连续测量值出现较大误差导致野值处理后航迹偏离时能自动修正航迹。

技术领域

本发明涉及一种计算水下目标航迹的方法，尤其涉及一种对水下目标航迹野值的实时处理方法。

背景技术

指显平台需要接收测量设备按特定时间间隔发送的各类水下目标的位置信息，并实时、准确地显示目标航迹。复杂多变的水声环境和随机干扰等因素会导致测量的目标位置信息出现较大的随机误差，这些位置信息偏离真值较远、影响航迹正常处理和显示，被称为野值或异常值。与空中目标相比，水下目标运动速率低，设备测量目标位置信息的周期长，目标位置信息的误差与单个测量周期内目标行进的航程处于相同数量级，且由于传输网络的原因，测量设备向指显平台按特定时间间隔发送的位置信息有时会出现先发后至(或后发先至)的情况。

在这种情况下，现有的野值剔除算法难以应用，即使在不出现位置信息因网络传输原因乱序的情况下，将一些较为成熟的算法如基于五点线性预测法、牛顿插值法等方法应用到水下目标航迹野值处理时也效果不佳。这些方法通过各种公式利用目标的历史位置信息得到下一次测量时刻的估计位置，解算估计位置与测量位置的差值，并将差值与设置的阈值进行比较，若差值大于阈值即判定为野值，然后用估计值代替测量值，完成野值的剔除。将这些算法应用于水下目标时，出现算法稳定性较差的问题，易将正常数据判定为野值，特别是当一个或多个测量值数据不稳定或误差较大时，在用估计值代替测量值的过程中易出现航迹偏离的结果。其原因主要为估计位置受水下目标测量值的较大误差影响出现不稳定不准确的结果，且阈值设置未考虑到定位信息测量周期长和水下目标的运动特点等情况。

发明内容

本发明为提高指显平台对水下目标航迹野值的实时剔除与处理能力，提出一种指显平台对水下目标航迹野值的实时处理方法。本发明采用的技术方案是：一种指显平台对水下目标航迹野值的实时处理方法，依次包括以下步骤：

步骤1:对接收到的水下目标位置信息进行合理性检验，找到一组为五点的合理点；

步骤2:以起始合理点为基准，通过基于时刻信息的五点线性预测法得到连续九点的合理点；

步骤3:以步骤2得到的一组连续九点的合理点，通过基于时刻信息的九点线性预测法对后续航迹信息进行处理；

步骤4:进行航迹偏离的判定和航迹自动恢复。

进一步地，所述步骤1具体为：

当接收到水下目标实时位置信息时，首先根据其测量对应时刻，检验此时刻前四个测量周期对应时刻有无起始合理点或连续九点的合理点；满足此条件时，进入步骤2；不满足此条件时，包括刚开始接收数据时，不对此点进行判定，将此点数据实时输出，并进行存储，在存储区内，将各位置信息按测量时刻先后排列，并把每测量周期连续的五点编为一组，五点完全一样的不重复编组；按组的时间先后顺序计算每组的四阶差分值，公式如下：

其中为经度方向位置信息的四阶差分值，为纬度方向位置信息四阶的差分值；

当且时，将此五点作为一组起始合理点；不符合此条件时，计算下一组的四阶差分值，所有组均不符时，等待指显平台接收到下一个位置信息后新的编组信息；