[发明专利]一种水声多目标自主检测与方位跟踪方法

摘要

本发明涉及一种水声多目标自主检测与方位跟踪方法，该方法通过设置一个二维缓存数组存储目标航迹，用于预测目标下一个时刻的方位，与检测值进行数据关联，结合数据关联和方位预置跟踪算法，获取稳定准确的连续目标方位信息；具体步骤包括：自主方位检测；方位预测；方位关联；目标判决；重复以上步骤。本发明克服了无人工干预情况下多目标跟踪过程中面临的水声环境复杂性引起的方位历程出现的不确定中断和野值，以及多个目标的方位相互接近甚至航迹交叉的难题。本发明可以直接用于无人值守的声纳系统，如水下无人航行器探测声纳等。

主权项

一种水声多目标自主检测与方位跟踪方法，该方法通过设置一个二维缓存数组存储目标航迹，用于预测目标下一个时刻的方位，与检测值进行数据关联，结合数据关联和方位预置跟踪算法，获取稳定准确的连续目标方位信息；具体步骤包括：1）自主方位检测；对于当前tk时刻数据快拍的波束曲线Bi(tk)(i=1,2,…,360°)进行自主方位检测，假设检测到了M个目标，方位分别表示为θm(tk)(m=1,2,…,M)，并将这些方位测量值输入跟踪系统；2）方位预测；对于此前存在的每个目标，根据所记录的航迹θn(ti)(i=1,2,…,k‑1)预测目标在当前快拍的方位θn'(tk)，预测之前首先检测水下无人平台的航向角速度，判断平台的运动方式；3）方位关联；将当前时刻的目标方位测量值θm(tk)和已有目标的方位预测值θn'(tk)进行数据关联；4）目标判决；根据目标连续被检测的概率和连续被预测的时间长度这两个参数的统计情况，对二维缓存数组中所有目标航迹进行判决，存在以下四种可能：a.该潜在目标是由杂波引起，是噪声起伏产生的野值，将其从航迹数组中删除；b.该潜在目标可以确定为真实目标，将其作为确定目标输出；c.这个真实目标已经逃离探测范围或被摧毁，将其从航迹数组中删除；d.对于不满足以上三种情况的目标，由于缺乏足够的统计经验，仍然作为潜在目标继续观察，不做处理，直到满足以上三种情况为止；5）输出当前时刻的确定目标方位；6）重复以上步骤。