[发明专利]一种改进的航迹确认方法

摘要

本发明公开了一种改进的航迹确认方法，用于解决目标数据率不均匀、数据不连续，试验航迹较难转化成确认航迹等技术问题。本发明针对在扫描和跟踪同步的雷达系统中，目标被观测到的时间间隔不定的情况，通过在跟踪的同时根据雷达的实时扫描状态判断目标在指定时刻是否能被观测到，并据此对航迹做出合理的判决。能有效解决本发明实现简单且具有更高的目标成功跟踪概率。

主权项

1.一种改进的航迹确认方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1：初始化参数，包括数据关联门限γ，速度波门大小(vmin,vmax)，航迹确认参数M/N；步骤2：利用恒虚警检测器处理雷达回波信息，得到当前帧的量测集合其中，n为检测到的量测个数，k表示时间帧标识符；步骤3：如果k＝1，保存所有量测，令k＝k+1并跳转至步骤2；步骤4：若当前帧无航迹，则跳转至步骤9；否则执行步骤5；步骤5：维持确认航迹：将第k帧量测与确认航迹进行数据关联，如果满足v^T(k)S^‑1(k)v(k)＜γ²，则认为确认航迹关联到量测，其中，γ为预设的关联门限，即跟踪波门大小，表示量测z_k与预测位置的差，其中z_k∈Z_k，H_k为量测矩阵，表示对应第k帧的时刻k的目标状态预测值，S(k)表示v(k)的协方差矩阵，符号(·)^T表示矩阵转置；若确认航迹关联到量测，则用关联到的量测z_k更新对应航迹，即更新时刻k的目标状态估计值目标状态估计误差协方差矩阵其中，G_k为卡尔曼增益，H_k为量测矩阵，I为单位矩阵，表示时刻k的目标状态预测误差自相关矩阵；若确认航迹没有关联到第k帧的任何量测，则基于目标状态预测值更新对应航迹：其中和分别为k‑1时刻的目标状态估计值和目标状态估计误差协方差矩阵，Q为过程噪声，F为状态转移矩阵；步骤6：维持试验航迹：获取第k帧中未关联到确认航迹的量测如果满足v^T(k)S^‑1(k)v(k)＜γ²，则认为试验航迹关联到量测，其中S(k)表示v(k)的协方差矩阵；若试验航迹关联到量测，则用关联到的量测更新对应航迹，即更新时刻k的目标状态估计值目标状态估计误差协方差矩阵若试验航迹没有关联到第k帧的任何量测，则基于目标状态预测值更新对应航迹：步骤7：基于试验航迹更新关联矩阵Mt：若第i条试验航迹关联到量测，则令Mt(k,i)＝1，其中，i＝1,2，…,m，m为试验航迹条数；若第i条试验航迹未关联到量测且目标预测位置在当前雷达波束扫描区域内，则令Mt(k,i)＝0；否则，令Mt(k,i)＝inf；步骤8：航迹确认：删除Mt(：,i)中值为inf的元素，得到第i条航迹对应的有效状态标志位向量M′；对M′进行M/N滑窗判决，若存在一个当前窗口满足：N个元素之和大于或等于M，则认为第i条试验航迹为真实航迹并转存为确认航迹；步骤9：起始航迹：若第k帧中未关联到任何航迹的量测z_k、第k‑1帧中未关联到任何航迹的量测z_k‑1满足则起始航迹头并存储为试验航迹；其中，tk为第k帧量测的观测时间，tk‑1为第k‑1帧量测的观测时间；步骤10：令k＝k+1，若k＜＝K，则跳转至步骤2；否则输出航迹，其中K为总的观测帧数。