[发明专利]一种海面舰船目标检测前跟踪方法

摘要

本发明提出一种海面舰船目标检测前跟踪方法，通过获取初始粒子状态集、获取当前时刻的未归一化权重的滤波粒子集、粒子分布修正、似然比联合检验、判断有效粒子数是否满足门限要求等步骤实现目标状态估计。本发明对粒子滤波算法进行了优化，克服了粒子滤波应用于目标检测跟踪时，容易受到复杂系统噪声和观测噪声的影响而导致性能恶化的缺陷，达到改善基于粒子滤波的检测前跟踪算法的性能。

主权项

1.一种海面舰船目标检测前跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，获取初始粒子状态集其中为第n个粒子的初始状态，n＝1,2,…,N，N为粒子滤波的粒子总数，为初始状态下第n个粒子的粒子权重；第二步，确定时刻k的未归一化权重的滤波粒子集A2.1、根据公式(1)确定时刻k-1条件下时刻k的粒子状态的估计其中，η为步长，zk为时刻k雷达的观测数据，zk＝h(xk,vk)为雷达观测方程，h(x)为与h(xk,vk)形式相同未知数为x的函数，xk为目标状态，vk为独立同分布的观测噪声；A2.2、利用步骤A2.1得到的进行重要度采样，得到k时刻的粒子状态估计值A2.3、利用公式(2)得到步骤A2.2确定的粒子状态估计值的重要度未归一化权重其中为k-1时刻第n个粒子状态的归一化权重，其中，Q为过程噪声协方差矩阵，|Q|为Q的行列式，F为状态转换矩阵，nx为状态矢量的维数，为条件下观测数据zk的条件概率，满足指数分布；第三步，根据第二步得到的未归一化权重的滤波粒子集进行粒子分布修正，得到修正后的未归一化粒子集第四步，利用第三步得到的修正后的未归一化粒子权重进行SPRT-FSS似然比联合检验，若检测目标出现，则进入第五步，否则，则转到第二步确定下一时刻的未归一化权重的滤波粒子集；第五步，判断有效粒子数Neff是否满足Neff≥Ns，Ns为有效粒子数门限，若满足，则进行第八步，若不满足，则进行第六步，有效粒子数Neff通过公式(5)确定， N e f f ≈ 1 / Σ