CN106291493A - 基于重采样和空间能量重构的海上目标自动起始方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于重采样和空间能量重构的海目标自动起始方法。该方法尤其适用于强海杂波低信杂比情况下的海上目标自动起始。实现过程：对状态空间进行重采样处理得到相应的离散单元并对其进行初始化；利用前一周期的状态转移范围内的值函数最大对应离散单元对当前周期的离散单元进行能量加权积累，实现空间能量重构，并保存单元内的其他参数信息；对积累后的离散单元的值函数进行门限判断，将过门限的离散单元添加至候选目标状态集合中；遍历搜索寻找最优的候选目标状态添加至待确认目标状态集合，剔除其他相关候选目标状态；对待确认目标状态进行多普勒信息、回波能量等细微特征参数的统计判断，将符合目标特性的目标状态进行航迹回溯。

Description

基于重采样和空间能量重构的海上目标自动起始方法
技术领域
本发明属于雷达目标数据处理领域，尤其是指用于海杂波背景下的海目标自动起始的方法。
背景技术
在海杂波背景下的目标自动起始过程中，由于存在强海杂波中的目标信杂比低问题，利用传统的跟踪前检测方法很难设置检测门限检测目标，门限过高导致漏警，门限过低导致虚警率过高，利用传统的起始方法很难正确的起始航迹，利用传统的基于动态规划的检测前跟踪方法虽然会利用多个周期的积累得到目标，但是由于该算法本身存在的能量扩散问题和海杂波也具有一定相关性而产生虚假目标，从而影响了目标自动起始的准确性，所以在保证航迹起始正确的前提下避免虚假目标的起始是很有必要的。通过在离散单元的幅度加权积累的过程中保存原始的多普勒信息、幅度信息等细微特征，在对目标进行确认判断时，统计待确认目标的多普勒信息、目标展宽等目标特性，然后确认提取目标，能剔除虚假航迹并提高目标的精度。
利用传统的基于动态规划的检测前跟踪方法，由于强海杂波环境和自身存在的能量扩散的问题导致目标自动起始虚警率高，同时也存在跟踪精度较差和距离比较近的多个目标漏警等问题。
因此，解决海杂波环境下的目标自动起始问题对于提升雷达的检测跟踪性能具有十分重要的意义，本发明是针对该问题设计的一种算法。
发明内容
本发明针对海杂波环境下的目标自动起始方法的缺陷和不足，提供了一种海杂波背景下的固态全相参导航雷达对海目标自动起始方法，可以提高航迹自动起始的正确率，从而实现目标的准确的自动起始。
本发明所采用的技术方案是基于重采样和空间能量重构的海上目标自动起始方法，包括如下步骤：
步骤1：对状态空间进行重采样离散化处理得到相应的离散单元；
步骤2：对离散单元进行初始化，包含以能量信息作为值函数的初始化和状态转移关系的初始化；
步骤3：利用前一周期的状态转移范围内的值函数最大对应离散单元对当前周期的离散单元进行能量加权积累，并保存单元内的其他参数信息；
步骤4：对积累后的离散单元的值函数进行门限判断，将过门限的离散单元添加至候选目标状态集合中；
步骤5：对候选目标状态集合进行遍历搜索寻找最优的候选目标状态，剔除与最优候选目标状态相关的其他候选目标状态，将最优候选目标状态添加至待确认目标状态集合中；
步骤6：对待确认目标状态进行多普勒信息、回波能量等细微特征参数的统计判断，将符合目标特性的目标状态进行航迹回溯。
采用上述方案后，本发明将基于动态规划的检测前跟踪技术与目标特性相结合，利用重采样和空间能量重构技术得到状态空间，并利用目标特征与基于动态规划的检测前跟踪技术提取的待确认目标进行匹配判断，通过二次确认，提取正确的目标，提高雷达的自动起始性能。
附图说明
图1是基于重采样和空间能量重构的海上目标自动起始方法的流程图。
具体实施方式
本发明将基于动态规划的检测前跟踪技术与目标特性相结合，首先对状态空间进行重采样离散化处理，利用前一周期的离散单元对当前单元进行空间能量加权积累，通过门限判断等处理得到候选目标集合，然后利用目标特性参数对候选目标进行确认，最后进行航迹回溯。
结合附图1，本发明的具体实施步骤如下所述：
(1)对状态空间进行重采样离散化处理，根据雷达的测量误差、波束宽度等信息对当前状态空间进行划分得到相应的离散单元；
(2)对每个离散单元进行初始化，包括对以能量信息作为值函数的初始化和对应的状态转移关系的初始化；
(3)利用前一周期的状态转移范围内值函数最大的离散单元对当前周期的离散单元进行加权积累，并对离散单元对应的回波的详细信息进行保存，包括离散单元范围内的原始的多普勒信息、脉冲的幅度信息、空间能量信息等；
(4)遍历当前周期经过积累后的所有离散单元，对离散单元的值函数进行过门限判断，过门限的将其作为候选目标状态；
(5)对当前周期的候选目标状态集合进行判断，如果候选目标状态集合非空，则对候选目标状态进行遍历，寻找最优的候选目标状态，将其作为待确认目标状态添加至待确认目标状态集合中，然后判断集合中是否有候选目标状态与最优候选目标状态相关联，将最优候选目标状态和与其相关联的候选目标状态从候选目标状态集合中删除。如果候选目标状态集合为空，则进行下一步，如果非空，则继续进行(5)；
(6)对待确认目标状态集合中的待确认目标状态进行遍历，对待确认目标进行细化分析，统计相应的多普勒信息，若多普勒信息不满足目标多普勒特性，则该待确认目标不包含目标，并将其从待确认目标状态集合中剔除，如果满足则继续进行其他参数的匹配判断；
(7)对待确认目标状态集合中的待确认目标状态进行遍历，统计待确认目标能量信息及相应的目标展宽，若符合目标的能量分布特性，则确认目标；
(8)对已确认的目标，进行航迹回溯，从而建立航迹。

Claims (3)

1.基于重采样和空间能量重构的海上目标自动起始方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：对状态空间进行重采样离散化处理得到相应的离散单元；
步骤2：对离散单元进行初始化，包含以能量信息作为值函数的初始化和状态转移关系的初始化；
步骤3：利用前一周期的状态转移范围内的值函数最大对应离散单元对当前周期的离散单元进行能量加权积累，并保存单元内的其他参数信息；
步骤4：对积累后的离散单元的值函数进行门限判断，将过门限的离散单元添加至候选目标状态集合中；
步骤5：对候选目标状态集合进行遍历搜索寻找最优的候选目标状态，剔除与最优候选目标状态相关的其他候选目标状态，将最优候选目标状态添加至待确认目标状态集合中；
步骤6：对待确认目标状态进行多普勒信息、回波能量细微特征参数统计判断，将符合目标特性的目标状态进行航迹回溯。
2.根据权利要求1所述的基于重采样和空间能量重构的海上目标自动起始方法，其特征在于：所述步骤3中根据离散单元对应的范围，保存相应的脉冲的幅度信息和多普勒信息。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的基于重采样和空间能量重构的海上目标自动起始方法，其特征在于，所述步骤6包括如下步骤：
①步骤5得到待确认目标集合，待确认目标集合进行遍历；
②对待确认目标进行细化分析，统计相应的多普勒信息，若多普勒信息不满足目标多普勒特性，则该待确认目标不包含目标，否则进行下一步；
③对待确认目标进行细化分析，统计待确认目标中多普勒信息满足目标多普勒特性的区域的幅度信息及相应的目标能量，若符合目标的能量特性，则确认目标，进行航迹回溯。
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