[发明专利]一种自适应天波超视距雷达航迹融合方法

说明书

本发明提供了一种自适应天波超视距雷达航迹融合方法，包括如下步骤：S1：获取两部天波超视距雷达的局部航迹；S2：将得到的局部航迹送往融合中心并进行航迹关联；S3：在融合中心设置决策逻辑，定义第一统计距离和第二统计距离；第一统计距离为局部航迹和采用简单航迹融合算法的到的系统航迹估计之间的距离；第二统计距离为局部航迹和采用协方差加权航迹融合算法得到的系统航迹估计之间的距离；S4：设定阈值，根据第一统计距离或者第二统计距离与阈值的关系，确定不同的算法；S5：根据选定的融合算法对局部航迹进行融合，给出全局融合航迹。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种自适应天波超视距雷达航迹融合方法。

背景技术

天波超视距雷达能够利用电离层对电磁波的折射弯曲和下视传播进行远距离目标探测，多年来，在维护我国领土安全方面发挥了重要的作用，天波超视距雷达融合了相控阵雷达技术、双多基地雷达技术、连续波雷达技术以及短波电离层探测技术等，具有探测距离远、覆盖范围大等特点，是对远距离海空目标进行监视的重要手段。然而，天波超视距雷达在实际使用中也存在一定的问题：一是受电离层变化影响较大，航迹不连续以及虚假航迹较多；二是距离和方位分辨率较低，导致目标探测精度较差。

多传感器航迹融合技术能够利用多方面的信息进行综合处理，通过融合处理，可以获取比单一的传感器数据更为丰富和精细的信息，能提高天波超视距雷达航迹跟踪能力以及跟踪精度。天波超视距雷达航迹融合系统设计时，不仅要考虑系统的性能，同时还要考虑运算量、计算机承受能力和系统的通信能力等很多因素，特别是系统特性和要求的变化。有鉴于此，本发明充分利用自适应算法，设计了适用于两部天波超视距雷达的自适应航迹融合方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种利用自适应算法、提高两部天波超视距雷达航迹融合系统对环境的适应能力的天波超视距雷达航迹融合方法。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种自适应天波超视距雷达航迹融合方法，包括如下步骤：

S1：将两部天波超视距雷达分别向各自的跟踪器送出点迹，形成局部航迹；各天波超视距雷达对应的跟踪器均采用卡尔曼滤波；

S2：将得到的局部航迹送往融合中心并进行航迹关联；采用统计关联法，设定第一部天波超视距雷达的状态估计与第二部天波超视距雷达的状态估计，得到两部天波超视距雷达的估计协方差和互协方差；

S3：在融合中心设置决策逻辑，定义第一统计距离和第二统计距离；第一统计距离为局部航迹和采用简单航迹融合算法的到的系统航迹估计之间的距离；第二统计距离为局部航迹和采用协方差加权航迹融合算法得到的系统航迹估计之间的距离；

S4：设定第一阈值和第二阈值，根据第一统计距离与第一阈值的大小或者第二统计距离与第二阈值的大小，将采用简单航迹融合算法的结果或者采用协方差加权航迹融合算法的结果作为全局估计；

S5：根据选定的融合算法对局部航迹进行融合，给出全局融合航迹。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S2中所述将得到的局部航迹送往融合中心并进行航迹关联；采用统计关联法，设定第一部天波超视距雷达的状态估计与第二部天波超视距雷达的状态估计，得到两部天波超视距雷达的估计协方差和互协方差，是将第一部天波超视距雷达的状态估计用表示；第二部天波超视距雷达的状态估计用表示；两部天波超视距雷达的估计协方差分别用P₁和P₂表示；两部天波超视距雷达状态估计误差的互协方差分别表示为P₁₂和P₂₁，并且有用两者间的统计距离作为度量标准；用关联矩阵度量一条航迹对另一条航迹的靠近程度进行关联决策，采用马氏距离的平方作为关联矩阵，即其中||·||²是求马氏距离的平方的运算，(·)^-1是求逆矩阵运算；当航迹状态估计误差是相关的时候，必须考虑互相关，将关联矩阵改写为