[发明专利]基于多波段两级信息融合的低空目标跟踪方法

摘要

本发明属于雷达信号处理领域，公开了基于多波段两级信息融合的低空目标跟踪方法，包括：获取雷达回波信号，得到第l波段第k组M帧回波信号在三维坐标系中的最佳观测目标的位置信息；并进行第一级观测融合，得到第l波段第k组回波信号第一级观测融合后的目标位置信息；将第l波段第k组回波信号第一级观测融合后的目标位置信息、第l波段第k‑1组回波信号的滤波结果以及观测融合时间间隔输入滤波器进行跟踪滤波，依次得到L个波段中每个波段的K组回波信号的滤波结果；设定滤波融合时间基准，对L个波段中每个波段的K组回波信号的滤波结果在每个滤波融合时间基准上的目标位置信息进行第二级观测融合，得到目标跟踪结果，能够提高海面目标的检测概率和稳定跟踪性能。

主权项

1.一种基于多波段两级信息融合的低空目标跟踪方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，获取雷达回波信号，所述雷达回波信号包含L个波段的回波信号，每个波段的回波信号分为K组回波，每组回波包含M帧回波信号；令l＝1,2,…,L，表示雷达回波信号的波段标号，k＝1,2,…,K，表示每个波段回波信号中的组数标号，m＝1,2,…,M，表示每组回波信号中的帧数标号；初始化l、k、m的初值分别为1；步骤2，根据第l波段第k组第m帧回波信号得到目标初始观测信息，所述目标初始观测信息包含观测目标个数，初始观测距离向量，初始观测方位角向量，以及初始观测俯仰角向量；所述观测目标个数为多个，其中，只有一个观测目标为真实目标；所述初始观测距离向量中包含每个观测目标的距离，所述初始观测方位角向量中包含每个观测目标的方位角，所述初始观测俯仰角向量中包含每个观测目标的俯仰角；步骤3，根据所述初始观测距离向量，所述初始观测方位角向量，所述初始观测俯仰角向量，得到三维坐标系中每个观测目标的三维位置坐标信息；步骤4，设定第l波段第k组第m帧回波信号中真实目标的三维坐标预测信息，并根据所述真实目标的三维坐标预测信息和所述每个观测目标的三维位置坐标信息，得到第l波段第k组第m帧回波信号在三维坐标系中的最佳观测目标的位置信息；步骤5，令m的值加1，并重复执行步骤2至步骤4，直到m>M；从而分别得到第l波段第k组M帧回波信号在三维坐标系中的最佳观测目标的位置信息；步骤6，将所述第l波段第k组M帧回波信号在三维坐标系中的最佳观测目标的位置信息进行第一级观测融合，得到第l波段第k组回波信号第一级观测融合后的目标位置信息；步骤7，将所述第l波段第k组回波信号第一级观测融合后的目标位置信息、所述第l波段第k‑1组回波信号的滤波结果以及观测融合时间间隔输入滤波器进行跟踪滤波，得到第l波段第k组回波信号的滤波结果，所述滤波结果包含目标在X、Y、Z方向的位置，X、Y、Z方向的速度，X、Y、Z方向的加速度以及误差协方差矩阵；当k＝1时，令第l波段第k‑1组回波信号的滤波结果为初始目指信息，所述初始目指信息是指目标在X、Y、Z方向的初始位置；步骤8，令k的值加1，m＝1，并重复执行步骤2至步骤7，直到k>K，从而分别得到第l波段K组回波信号的滤波结果；步骤9，令l的值加1，k＝1，m＝1，并重复执行步骤2至步骤8，直到l>L，从而分别得到L个波段中每个波段的K组回波信号的滤波结果；步骤10，设定滤波融合时间基准，得到L个波段中每个波段的K组回波信号的滤波结果在所述滤波融合时间基准上的目标位置信息；步骤11，对所述L个波段中每个波段的K组回波信号的滤波结果在每个滤波融合时间基准上的目标位置信息进行第二级观测融合，得到第二级滤波融合的目标位置信息，所述第二级滤波融合后的目标位置信息包含目标在三维坐标系中对应于滤波融合时间基准中各个时刻的位置，从而将所述目标在三维坐标系中对应于滤波融合时间基准中各个时刻的位置作为目标的运动轨迹，从而得到低空目标跟踪结果。