[发明专利]一种基于多普勒信息的航迹建立与关联方法

说明书

一种基于多普勒信息的航迹建立与关联方法中，择优选择两个目标，明确航迹与检测目标的匹配对应关系；点迹目标多普勒进行跟踪滤波和记忆外推处理，判断航迹有效标志位；若航迹处于连续跟踪滤波的长度，判断航迹记忆使能标志，航迹记忆时间计数；若航迹单帧丢失，判断是航迹记忆外推或航迹中止复位；形成“航迹多普勒比较标志”；仅当两条航迹同时有效时，进行目标关联处理，若选择相关联的航迹发生切换，中断航迹关联处理并延时后恢复与另一条航迹的关联判断，若选择的航迹终止复位或两条航迹多普勒频差小于设定多普勒门限并连续满足设定时间，停止检测目标与航迹匹配关联处理。本发明计算量小且易于实现，可以提高雷达目标跟踪的准确性和稳定度。

技术领域

本发明涉及一种基于多普勒信息的航迹建立与关联方法。

背景技术

雷达目标航迹关联问题涉及到雷达传感器探测多个目标回波的来源问题，而航迹关联的精确度严重影响着雷达跟踪性能，对当今复杂战场环境的发展趋势有着非常不利的影响。早期Y.Bar-Shalom等人在雷达目标航迹关联的发展起到了举足轻重的作用，在经过JPDA、IMM算法等数据关联算法的出现，航迹关联的准确度得到了极大的提升，现在特征辅助航迹关联方法因其充分利用到传感器测量到的数据，使得雷达目标航迹关联领域向前更进一步，众多科研学者也针对目标特征辅助信息对航迹建立与关联领域的推进进行了进一步的分析与研究。

目前国内有专利申请CN106405537A(“基于位置信息和多普勒信息的雷达航迹起始方法”)介绍了一种基于多普勒信息的航迹起始方法，该方法根据径向速度建立距离约束条件，根据最大速度建立空间位置约束条件，关联与航迹头处于同一多普勒通道的量测向量，并进行关联操作，建立稳定航迹，该方法航迹起始效率高，可用于精确目标跟踪，但是该方法仅局限于航迹起始，并不适用于跟踪状态下的航迹关联。

专利申请CN105259553A(“基于距离-瞬时多普勒像的微动目标散射点航迹关联方法”)介绍了一种基于多普勒像的航迹关联方法，该方法将散射点关联的域从距离-慢时间域转换到可分性更强的慢时间-距离-瞬时多普勒域，增强了微动目标散射点的可分性，对自旋、进动、章动等复杂运动形式具有普适性、航迹关联精度高、关联误差小等优点，但是，该方法较为复杂，运算量大，实时性差，难以用于机动雷达目标跟踪领域。

专利申请CN106443665A(“基于辅助信息的雷达与ESM航迹关联方法”)介绍了一种基于辅助信息的航迹关联方法。该方法利用ESM辅助定位点分别与雷达量测点和交叉定位点构造距离统计向量，然后根据相应的门限进行关联判别。该方法克服了测量误差较大、目标离传感器较远或者靠近传感器的基线时，传统航迹关联算法性能迅速下降的不足，充分利用雷达提供的信息，有效地提高了航迹关联性能，但是该方法对信号处理系统实时性要求较高，且不能识别其他类型的航迹关联。

2013年第2期刊的《中国舰船研究院》期刊中公开文献《面向目标丢失的航迹两次关联与融合研究》介绍了一种目标丢失后航迹关联与融合方法，该方法在信号中断和航迹复杂多变的情况下，具有一定的效果。但是在中断时间大于5个数据更新周期，且航迹出现多次接近和交叉的情况，该算法具有局限性，应做进一步研究。

2015年第8期的清华大学博士论文中公开文献《复杂环境下多传感器航迹关联与抗差处理》介绍了一种多传感器航迹关联算法。该方法引入了一致关联数的概念，提出了基于一致关联数最大化的航迹关联准则及相关算法，降低了稳健迭代过程对系统误差估计精度的敏感程度，该方法能有效应对复杂环境下多目标航迹关联问题，但是该算法计算量大，算法复杂，工程应用性不强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多普勒信息的航迹建立与关联方法，能够在目标其他信息(距离、角度、能量等)缺失或不准确的条件下，依靠目标多普勒信息实现较好的航迹建立与航迹关联，提高雷达目标跟踪的准确性和稳定度。

为达到上述目的，本发明提供一种基于多普勒信息的航迹建立与关联方法，包括：