[发明专利]一种基于运动状态变化感知的机动目标跟踪方法

权利要求书

1.一种基于运动状态变化感知的机动目标跟踪方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1：初始化参数，利用速度波门起始方式确定机动目标跟踪航迹的航迹头；

步骤S2：初始化机动目标跟踪航迹的航迹号n＝0，令时刻k＝k+1，当所有机动目标跟踪航迹遍历完成，输出机动目标跟踪航迹跟踪结果，否则，执行步骤S3；

步骤S3：令n＝n+1，针对第n条机动目标跟踪航迹，根据第n条机动目标跟踪航迹跟踪结果预测所述机动目标在时刻k的位置信息；

步骤S4：根据最近领域关联概率准则，计算第n条机动目标跟踪航迹的机动目标在时刻k的位置信息与时刻k输入的点迹的关联因子和关联概率，如果关联因子小于关联波门，将相应点迹存入机动目标跟踪航迹的点迹集合C中；从C中选择关联概率最大的点迹作为第n条机动目标跟踪航迹的待关联点迹；依次完成所有机动目标跟踪航迹的点迹关联；

步骤S5：根据每条目标跟踪航迹状态是否为确认航迹，更新每条目标跟踪航迹的状态；

步骤S6：输出机动目标跟踪航迹的航迹跟踪结果。

2.根据权利要求1所述的机动目标跟踪方法，其特征在于，所述参数包括：采样时间间隔T，目标运动模型F，量测模型H，过程噪声强度q，量测噪声强度γ，过程噪声矩阵Q，量测噪声矩阵R，过程噪声改变门限G_t，过程噪声调整系数α_q，量测噪声调整系数α_r，过程噪声强度上限q_max，量测噪声强度上限γ_max，目标速度范围v_min，v_max，关联波门G，航迹确认参数M、N，航迹终止/删除参数S。

3.根据权利要求2所述的机动目标跟踪方法，其特征在于，利用速度波门起始方式确定机动目标跟踪航迹的航迹头，包括：计算机动目标在第k-1时刻和第k时刻机动的点迹所对应的速度，如果第k-1时刻和第k时刻机动的点迹所对应的速度在给定目标速度v_min，v_max内，将机动目标在第k-1时刻和第k时刻的点迹作为机动目标的航迹头。

4.根据权利要求2所述的机动目标跟踪方法，其特征在于，根据第n条机动目标跟踪航迹跟踪结果预测所述机动目标在时刻k的位置信息，包括：

根据第n条机动目标跟踪航迹的跟踪结果预测所述机动目标在时刻k的状态

从机动目标在时刻k的状态x_k|k-1中提取所述机动目标在时刻k的预测位置信息z_k|k-1＝H·x_k|k-1。

5.根据权利要求2所述的机动目标跟踪方法，其特征在于，根据每条目标跟踪航迹状态是否为确认航迹，更新每条目标跟踪航迹的状态，包括：

当目标跟踪航迹状态不是确认航迹时，若所述目标跟踪航迹状态关联航迹成功，令航迹的过程噪声强度为q_a＝q，量测噪声强度为γ_a＝γ；

基于过程噪声强度和量测噪声强度，利用卡尔曼滤波公式计算卡尔曼滤波增益K，根据卡尔曼滤波增益K更新目标跟踪航迹状态；

判断最新航迹确认参数M个时刻中关联航迹成功次数小于航迹确认参数N，将所述目标跟踪航迹转为确认航迹；

否则，预测目标跟踪航迹状态。

6.根据权利要求2所述的机动目标跟踪方法，其特征在于，根据每条目标跟踪航迹状态是否为确认航迹，更新每条目标跟踪航迹的状态，还包括：

当目标跟踪航迹状态是确认航迹时，当所述目标跟踪航迹状态关联航迹成功，如果目标跟踪航迹状态的预测位置与点迹量测值的误差大于过程噪声改变门限，则根据机动目标的运动状态修正过程噪声和量测噪声强度，否则，不对过程噪声强度、量测噪声强度修正；然后，利用过程噪声、量测噪声和计算的卡尔曼滤波增益K更新目标跟踪航迹状态；

当所述目标跟踪航迹状态关联航迹不成功时，如果目标跟踪航迹的过程噪声强度和量测噪声强度都没有超过给定的过程噪声强度上限q_max和量测噪声强度上限γ_max时，对关联点迹不成功的目标跟踪航迹修正过程噪声和量测噪声，完成修正后，对所述目标跟踪航迹关联点迹；否则，预测目标跟踪航迹状态。