[发明专利]一种基于点选航迹及航迹外推的雷达目标追赶跟踪方法

说明书

本发明涉及一种基于点选航迹及航迹外推的雷达目标追赶跟踪方法，属于雷达目标跟踪技术领域。包括：1接收雷达一个扫描周期内的回波数据；2判断信号处理系统对这两个机动目标在此扫描周期内检测出的点迹个数，若只检测出了一个点迹，则进入3，否则跳至7；3点选航迹，将此目标点迹与其中的一条航迹相关联；4判断航迹是否与目标点迹关联上，对于已关联上的航迹进入5，未关联上的航迹跳至6；5对此航迹进行目标点迹的跟踪滤波并进行航迹更新；6对此航迹进行航迹外推；7接收下一扫描周期的回波数据。所述目标追赶跟踪方法能有效解决由目标追赶跟踪过程中发生的点迹合并而引起的目标误跟及航迹丢失的问题，提高目标跟踪的稳定度和准确性。

技术领域

本发明涉及一种基于点选航迹及航迹外推的雷达目标追赶跟踪方法，属于雷达目标跟踪技术领域。

背景技术

目标跟踪是雷达系统的一项重要功能，由于雷达在检测目标时,总会受到杂波和噪声的干扰，所以经过信号处理系统后形成的目标观测数据并不能真实反映目标的状态，从而导致跟踪的不准确，解决这一问题需要对观测数据进行处理。数据处理的过程通常是观测数据预处理，航迹起始，航迹关联，跟踪滤波，航迹形成，航迹消亡。其中航迹关联是数据处理中的重要环节，关联结果会直接影响下一步跟踪滤波的结果，从而间接影响目标跟踪的质量。

在目标跟踪的过程中，会出现不同速度的两个目标同时发生机动，且快速目标逐渐追赶并超过慢速目标的情况，当快速目标恰好追赶上慢速目标时，由于它们的距离很接近，有时会导致信号处理系统对这两个目标的点迹进行合并，只产生一个目标点迹观测数据，这就会对数据处理和航迹关联产生影响，造成其中一条航迹丢失点迹的问题，从而影响目标跟踪的稳定度和准确性。

在查找的现有专利和文献中，有提到航迹跟踪的方法，本专利使用到航迹预测和目标点迹的速度、距离、方位角特征对目标点和航迹相关联，同时对未关联的航迹进行外推，是本专利独有的方法。现有方法中，与目标跟踪相关的文献有：

1)某方法在过程噪声分布特征或目标数未知情况下的，提高α-β滤波器新目标探测能力和多目标跟踪精度的变系数α-β滤波器目标跟踪方法与跟踪系统。该方法根据不同时刻的目标矩及狄拉克项，并结合变系数α-β滤波器，得到当前时刻目标的状态值，能快速探测和跟踪新生目标，并且对已经存在的目标具有较高的跟踪精度。但是该方法并不适用于两个目标追赶跟踪时，合并的目标点与其中一条航迹相关联以及另一条航迹外推的情况。

2)某方法将波门内的所有点迹都当成候选点迹，并设定离预测位置最近的点迹是真实回波的概率为p，波门除了最近的点迹，剩下的所有点迹求出质心，它为真实回波的概率为1-p，由此求出回波点迹的凝聚点，并以此点作为下一时刻的目标点迹，从而形成跟踪。该方法的主要优点是实现简单，计算量小，但是该方法只涉及到了点迹与点迹的凝聚和点迹与航迹关联，并没有涉及到目标追赶跟踪及航迹外推的情况。

3)某方法利用变阶曲线拟合来获得轨迹预报初值点位置的方法，并根据空间目标动力学方程估计该时刻的目标加速度，由估计的加速度利用欧拉外推预报法对空间目标运动轨迹进言行预报，利用空间目标轨迹预报结果解决中断航迹关联问题的方法。该方法能对中断的航迹进行外推处理，但是仍不适用于两个目标追赶跟踪时，合并的目标点与其中一条航迹相关联的情况。

4)某方法运用点迹目标多普勒进行跟踪滤波和记忆外推处理，并设置航迹有效标志位，判断航迹是处于连续跟踪滤波状态还是单帧丢失状态，对于单帧丢失状态，判断是记忆外推还是终止复位。该方法具有实时性和通用性，计算量小，能够依靠多普勒信息实现较好的航迹建立与航迹关联，但是不适用于两个目标追赶跟踪过程中，低速目标追赶上高速目标时造成点迹合并对两条航迹产生影响的情况。

发明内容