[发明专利]量测点的平行线坐标变换及微弱目标检测方法

说明书

本发明公开了一种量测点的平行线坐标变换及微弱目标检测方法，属于微弱目标检测领域。本发明的方法通过平行线坐标变换实现量测点的点到线变换，利用原属于一条直线的点所变直线会交于一点的性质实现目标航迹的非相参积累，完成微弱目标检测。量测点的平行线坐标变换方法为：量测点坐标映射到r‑t平面并规格化后，通过设置平行线并标注坐标完成量测点的点到线变换；微弱目标检测中的非相参积累方法为：网格化变换后区域，依照时刻信息进行票数和能量的合并积累；本发明的方法计算量小，检测概率高，工程实现容易。

技术领域

本发明涉及雷达数据处理领域，适用于在目标回波信杂比低的情况下雷达对微弱目标进行检测的问题。

背景技术

随着高科技军事技术的深入研究，通过使用隐身材料，设计特殊飞行器外形设计等技术已成为降低空中目标雷达散射截面积(Radar-Cross-Section，RCS)的主要方法，例如世界第一型隐身战机F-117A，其前向RCS值只有0.001m²。目前更有报道，更加先进的离子隐身技术和量子隐身技术正在研制。可以预见，未来隐身战斗机将对各类雷达探测体系产生严重挑战。

隐身技术的成熟使得此类飞行器成为微弱目标，检测前跟踪(Track-before-detect，TBD)方法是检测微弱目标较为有效的方式，通过先存储雷达量测信息，达到一定帧数后进行集中处理。基于Hough变换的检测前跟踪(HT-TBD)技术属于基于投影变换的TBD技术，具有对局部缺损不敏感，对随机噪声鲁棒性强的优点。但是，实际应用中量测误差的出现使HT-TBD技术在对参数单元进行网格化处理后，积累结果常会出现峰值簇拥现象，不仅造成了积累损失，还需要后续步骤进行航迹修正，影响算法的检测概率和计算量。因此如何更加快速有效的对微弱目标进行检测是一个亟待解决的问题。

本发明首先提出量测点的平行线坐标变换方法，在r-t坐标系内设置平行轴线进行点到线转换，并在此基础上分割二维平面进行票数和能量双重积累，依据时刻信息合并进行非相参积累，通过设置门限提取满足双重门限的峰值后进行航迹回溯，最后进行航迹约束和航迹融合得到最终的结果，从而完成微弱目标检测。

发明内容

本发明的目的在于改进现有检测前跟踪技术中常产生的积累损失和计算量问题，以求改进雷达对微弱目标的检测跟踪能力。首先提出一种径向距离-时间平面上量测点的平行线坐标变换方法，完成点到线的转换；后采用网格点合并的非相参积累方法进而实现微弱目标的检测，有效解决现有微弱目标检测算法中检测概率低和实时性效果不佳的问题。

本发明所述的量测点的平行线坐标变换及微弱目标检测方法，包括以下技术措施：

步骤一、将雷达量测点位置坐标映射到规格化后的径向距离-时间平面，以更大程度得减小量测误差得影响，同时使两个维度的坐标保持数量级相等，防止信息损失，再根据平行线坐标变换规则，完成点到线的转换，原先属于一条直线上的点，完成变换后的线会交于一点；；具体步骤为：

二维笛卡尔平面上雷达位于坐标原点，量测点的坐标为(x,y)，其径向距离为r，时刻信息为t，则

计算所有量测点的径向距离后，设坐标规格化系数为γ，由于实际雷达探测目标时，目标的径向距离值大于时刻信息值，则

其中，r_max为所有坐标的最大径向距离值，t_max为所有坐标的最大时刻信息值，|·|表示取正值，[·]表示向上取整，坐标规格化方式为

(r,t)→(r,γ·t)