CN109143181A - 一种便于编程的雷达点迹航迹互联方法 - Google Patents

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陆锦辉
荆楠
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    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
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Abstract

本发明提供了一种便于编程的雷达点迹航迹互联方法，包括以下步骤：获取候选回波；通过划窗法获得运动轨迹头P1；雷达扫描下一屏的数据到达之后，确认此点是否落在相关区域内，如果有，则为P2，并扩展为临时运动轨迹，反之，将航迹头销毁；根据P1和P2对以后点进行预测，并建立相关波门；若相关波门内有目标点迹，则建立目标点迹。

Description

一种便于编程的雷达点迹航迹互联方法
技术领域
本发明涉及一种雷达技术，特别是一种便于编程的雷达点迹航迹互联方法。
背景技术
多目标跟踪是雷达及其组网跟踪系统的基本与核心问题，数据互联是该问题的难点之一。多目标跟踪的点集合航迹数据互联的基本方法可以分为两大类：极大似然类数据互联算法和贝叶斯类数据互联算法。前者是以观测序列的似然比为基础的，包括人工图标法、航迹分叉法、联合极大似然算法、0-1整数规划法、广义相关法等；后者主要包括最近邻域法、概率数据互联算法、联合概率数据互联算法、最优贝叶斯算法、多假设跟踪算法等，以贝叶斯准则为基础。贝叶斯类算法在工程中更为常用，研究也相对更加深入。
贝叶斯类算法总体来讲也分为两类，一类是对当前时刻以前的所有确认量测集合进行研究，给出每一个量测序列的概率，他是最优的贝叶斯算法，但是计算量大。另外一类是只对最新的确认量测集合进行研究，他是次优的贝叶斯算法，但是它具有计算量相对较少、便于工程应用等特点，因此在性能上更有优势，大大简便了算法，节约了运算时间，提高了工程效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便于编程的雷达点迹航迹互联方法，包括以下步骤：
步骤1，获取候选回波；
步骤2，通过划窗法获得运动轨迹头P1；
步骤3，雷达扫描下一屏的数据到达之后，确认此点是否落在相关区域内，如果有，则为P2，并扩展为临时运动轨迹，反之，将航迹头销毁；
步骤4，根据P1和P2对以后点进行预测，并建立相关波门；
步骤5，若相关波门内有目标点迹，则建立目标点迹。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：最近邻域滤波法常常会发生错误跟踪或者跟踪丢失问题，经修改后的判定条件大大减少错误概率，编程简单，提高运算效率，实用性强。
下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1是运动轨迹建立示意图。
图2是最近邻域法示意图。
图中：1、点迹位置；2、关联点迹；3、预测点迹；4、相关波门；
图3是运动轨迹仿真图。
具体实施方式
结合图1，一种便于编程的雷达点迹航迹互联方法，包括以下步骤：
步骤1，获取候选回波；
步骤2，通过划窗法获得运动轨迹头P1；
步骤3，雷达扫描下一屏的数据到达之后，确认此点是否落在相关区域内，如果有，则为P2，并扩展为临时运动轨迹，反之，将航迹头销毁；
步骤4，根据P1和P2对以后点进行预测，并建立相关波门；
步骤5，若相关波门内有目标点迹，则建立目标点迹。
步骤1的具体过程在于：
步骤1.1，根据已确定的跟踪波门来限制目标回波数量，有跟踪初步筛选得到的回波作为候选回波；
其中，Zi(k+1)为第k+1时刻的第i个回波，vi(k+1)是更新序列，H(k+1)是量测矩阵，是状态的一步预测，gi(k+1)为范数，S-1(k+1)是新息协方程
步骤1.2，比较门内各回波的更新向量vi(k+1)，使范数gi(k+1)达到最小的即为真实目标的候选回波。
结合图2，最近邻域滤波法遵循如下判别法则：
当某个航迹门内只有一个测量，则该航迹与此观测相关；
当某个观测值已经落入一个航迹门内，则该观测值与此行迹相关；
当航迹门内有多个测量时，该航迹与最近的观测值相关；
当某观测值落入多个航迹门时，该观测值与最近的航迹相关。
在实际应用中，为避免由于先后次序造成的错误，通常将判别法则概括为三种：
当一个航迹跟踪门内只有一个测量值，而且该测量值与航迹距离不大于它与航迹距离的λ倍，则为相关；
当一个测量值只落入一个航迹跟踪门内，而且该测量值与航迹距离不大于它与航迹距离的λ倍，则为相关；
当无上述两种情况，则按照距离最小选择。
步骤4中以每条可靠航迹上最后一点的状态一步预测值为中心建立相关波门。
步骤5中，若相关波门中没有目标点迹，则更新可靠航迹，更新方法为：
步骤5.1，计算可靠航迹与落入其波门内的所有观测点迹的统计间隔d2(z)
其中，是量测的预测；
步骤5.2，选取具有最小统计间隔值的观测点迹，经过Kalman滤波后，用其估计值来更新可靠航迹。

Claims (5)

1.一种便于编程的雷达点迹航迹互联方法，包括以下步骤：
步骤1，获取候选回波；
步骤2，通过划窗法获得运动轨迹头P1；
步骤3，雷达扫描下一屏的数据到达之后，确认此点是否落在相关区域内，如果有，则为P2，并扩展为临时运动轨迹，反之，将航迹头销毁；
步骤4，根据P1和P2对以后点进行预测，并建立相关波门；
步骤5，若相关波门内有目标点迹，则建立目标点迹。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1的具体过程在于：
步骤1.1，根据已确定的跟踪波门来限制目标回波数量，有跟踪初步筛选得到的回波作为候选回波；
其中，Zi(k+1)为第k+1时刻的第i个回波，vi(k+1)是更新序列，H(k+1)是量测矩阵，是状态的一步预测，gi(k+1)为范数，S-1(k+1)是新息协方程
步骤1.2，比较门内各回波的更新向量vi(k+1)，使范数gi(k+1)达到最小的即为真实目标的候选回波。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
当一个航迹跟踪门内只有一个测量值，而且该测量值与航迹距离不大于它与航迹距离的λ倍，则为相关；
当一个测量值只落入一个航迹跟踪门内，而且该测量值与航迹距离不大于它与航迹距离的λ倍，则为相关；
当无上述两种情况，则按照距离最小选择。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤4中以每条可靠航迹上最后一点的状态一步预测值为中心建立相关波门。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤5中，若相关波门中没有目标点迹，则更新可靠航迹，更新方法为：
步骤5.1，计算可靠航迹与落入其波门内的所有观测点迹的统计间隔d2(z)
其中，是量测的预测；
步骤5.2，选取具有最小统计间隔值的观测点迹，经过Kalman滤波后，用其估计值来更新可靠航迹。
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