[发明专利]一种基于轨迹增强的雷达目标检测前跟踪方法

摘要

本发明属于雷达动目标跟踪技术领域，特别涉及一种基于轨迹增强的雷达目标检测前跟踪方法。其跟踪过程为：首先针对多帧原始数据进行非参数化的航迹起始批处理操作，得到目标点迹集合；然后依据实时更新的目标轨迹状态参数和量测误差设计相应的参数化轨迹增强算子；最后结合当前量测并使用参数化轨迹增强方法进行预测跟踪。本发明具有闭环反馈特点，在轨迹增强操作时能够充分利用多帧的量测和状态，能够提高检测跟踪准确度和精度，以及具有在低信噪比条件下能够实现检测跟踪一体化处理的优点，可用于雷达等监视系统对远距离，回波信号微弱的高机动目标的探测跟踪领域。

主权项

一种基于轨迹增强的雷达目标检测前跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，利用雷达获取N帧原始回波数据，得出N帧原始回波数据的距离‑多普勒图像，N为大于1的自然数；步骤2，对于得出的N帧原始回波数据的距离‑多普勒图像进行图像域航迹起始处理，得出目标轨迹起始点迹集合{L}；根据目标航迹起始点迹集合{L}，得到对应的目标运动参数c_X；步骤3，设定目标运动模型的个数为N_l，令m＝1,2,...；令l＝1,2，…,N_l；当m＝1时，得出第m‑1步参数化轨迹增强处理时使用每个目标运动模型时的目标轨迹点迹集合、以及第m‑1步参数化轨迹增强处理时使用的目标状态参数c_X(m‑1)；当m＝1时，第m‑1步参数化轨迹增强处理时使用每个目标运动模型时的目标轨迹点迹集合为所述目标航迹起始点迹集合{L}，第m‑1步参数化轨迹增强处理时使用的目标状态参数c_X(m‑1)为所述目标运动参数c_X；当m>1时，根据第m‑1步参数化轨迹增强处理时使用每个目标运动模型时的目标轨迹点迹集合，确定第m‑1步参数化轨迹增强处理时使用的目标状态参数c_X(m‑1)；根据第m‑1步参数化轨迹增强处理时使用的目标状态参数c_X(m‑1)，得出第m‑1步参数化轨迹增强处理时使用的每个目标运动模型的状态量、第m‑1步参数化轨迹增强处理时使用每个目标运动模型的状态量的协方差矩阵；当m＝1时，根据第m‑1步参数化轨迹增强处理时使用的目标状态参数c_X(m‑1)，得出第m‑1步参数化轨迹增强处理时使用的第i个目标运动模型的概率μ_i(m‑1)；令j＝1,2，…,N_l，当m≥1时，得出第m步参数化轨迹增强处理时第l个目标运动模型对应的目标轨迹点迹预测量集合以第m步参数化轨迹增强处理时第l个目标运动模型对应的目标轨迹点迹预测量集合为中心，向外扩展设定的波门，得出第m步参数化轨迹增强处理时第j个目标运动模型的目标关联区域；然后设计N_l个边缘增强算子，用设计的N_l个边缘增强算子分别对第m步参数化轨迹增强处理时每个目标运动模型的目标关联区域进行边缘增强提取操作，得出第m步参数化轨迹增强处理时每个目标运动模型对应的关联量测值，将第m步参数化轨迹增强处理时每个目标运动模型对应的关联量测值进行加权求和，确定最终增强边缘走向g；如果g≥γ，则第m步参数化轨迹增强处理时目标轨迹会维持，反之，如果g<γ，则第m步参数化轨迹增强处理时目标轨迹会终止；然后，根据第m步参数化轨迹增强处理时每个目标运动模型对应的目标轨迹点迹预测量集合第m步参数化轨迹增强处理时每个目标运动模型对应的关联量测值g_l，利用卡尔曼滤波方法获得第m步参数化轨迹增强处理时使用的每个目标运动模型的状态量、以及第m步参数化轨迹增强处理时使用的每个目标运动模型的状态量的协方差矩阵；当m>1时，得出第m步参数化轨迹增强处理时使用的每个目标运动模型的概率。