CN112505682B - 弹载雷达多目标航迹起始关联方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

弹载雷达多目标航迹起始关联方法、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN112505682B CN202011279514.7A CN202011279514A CN112505682B CN 112505682 B CN112505682 B CN 112505682B CN 202011279514 A CN202011279514 A CN 202011279514A CN 112505682 B CN112505682 B CN 112505682B
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Abstract

本发明公开了一种弹载雷达多目标航迹起始关联方法、电子设备及存储介质。本发明针对采用脉冲多普勒信号的弹载雷达，利用簇生成处理，将弹载雷达量测级数据进行聚类，降低后续多目标航迹处理运算量；利用基于簇组的多量测起始方法，实现多目标航迹的新生；利用基于簇组的多目标关联方法，实现目标航迹的更新及维持，实现了多量测场景下多目标航迹的稳定处理，在保证工程实用性的同时，进一步提升了弹载雷达的数据处理能力。

Description

弹载雷达多目标航迹起始关联方法、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及雷达数据处理领域，特别涉及一种弹载雷达多目标航迹起始关联方法、电子设备及存储介质。
背景技术
弹载雷达的首要任务是根据获取的目标观测数据，实现对目标高精度的实时跟踪。现代战场中弹载雷达探测范围越来越广，多目标出现的场景越来越普遍。同时，作战环境的愈加复杂，使得目标回波中的杂波、干扰等数据对多目标航迹起始关联处理的影响更为明显。
在现有技术中，有如下多种对多目标航迹起始关联处理的方法：
专利公开号CN106199584A(“一种基于量测存储的航迹起始方法”)提供了一种基于历史量测信息的航迹起始方法。该方法考虑了边扫描边跟踪雷达系统中目标被观测到的时间间隔不定的情况，充分利用历史量测信息，具有更快的航迹起始速度和成功跟踪概率。但该方法采用的新航迹起始方法相对简单，可能导致在多目标多量测场景下的成功率不高，影响后续的航迹关联处理。
专利公开号CN104569923A(“基于速度约束的Hough变换快速航迹起始方法”)提供了一种密集杂波环境下基于速度约束的Hough变换的航迹快速起始新方法。该方法通过对各扫描周期内的传感器量测数据进行组合配对和速度约束，删除部分由杂波形成的配对，利用Hough变换公式求出各配对在参数空间中准确的交点，通过参数空间分割和门限设置提取出公共交点，得到候选航迹，再次利用速度约束对后续航迹进行筛选，得到最终的确认航迹。该方法有效地抑制了杂波形成的虚假航迹，保证了航迹的快速起始，对杂波干扰具有更好地稳健性。但该方法航迹快速起始的性能严重依赖于Hough参数的选取，若参数选取不当，可能导致航迹关联处理的计算量过大。
专利公开号CN103727931A(“一种基于改进逻辑的航迹起始方法”)提供了一种基于改进逻辑的航迹起始方法。以每个跟踪目标在其第一帧中的量测点作为初始点为每个跟踪目标注册一条暂时航迹，将每个跟踪目标的关联系数作为对应的暂时航迹的关联系数；将第二帧的量测点在第一帧量测点的圆环形关联区域内的量测点作为第二点加入到对应的暂时航迹中；跟踪目标的暂时航迹每加入一个量测点时就将该暂时航迹的关联系数累加一次，当关联系数的累加之和大于等于预定值时，则把暂时航迹加入到临时成功航迹的队列中进行航迹剪枝后输出有效航迹。该发明提高了航迹起始的精度，减少了计算时间。但预设的目标关联系数不具有自适应性，难以应对所有多目标航迹处理场景。
2017年第10期《雷达科学与技术》杂志中公开的文献《一种改进的航迹起始与多目标跟踪算法》根据连发弹丸初速测量的特点提出了一种改进的航迹起始与跟踪算法。首先选择检测效果最佳的数据作为起始数据进行航迹起始，然后采用双向滤波的跟踪滤波方法获得弹道参数的最优估计，提高了雷达测量弹道参数的可靠性与稳定性。但该方法在航迹处理起始时刻需要选取检测效果最佳的数据，在实际工程场景中难以保证。
2002年第7期《系统仿真学报》杂志中公开的文献《杂波环境下基于Hough变换和逻辑的快速航迹起始算法》中首先利用Hough变换法排除大量的杂波点，创造一个虚警概率比较低的环境，然后利用3/4逻辑法起始航迹，适用于密集杂波环境下快速起始航迹及处理。但该算法基于Hough变换方法，在航迹处理过程中需要较长时间的积累和复杂的运算，工程实用性有待进一步提高。
由上可知，针对弹载雷达的多目标航迹起始关联问题，现有文献及专利中方法无法提供较好的工程化解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种弹载雷达多目标航迹起始关联方法、电子设备及存储介质，针对采用高重频脉冲多普勒信号的弹载雷达，对信号处理得到的量测数据进行处理，采用基于簇组的多量测起始方法实现对多目标航迹的新生，采用基于簇组的多目标关联方法实现航迹的更新及维持，大大简化了计算量，满足实际工程应用的实时性需求。
为达到上述目的，本发明提供了一种弹载雷达多目标航迹起始关联方法，包括：
步骤S1，在当前帧中，根据任意两个量测间的距离，生成量测距离关系表；根据所述量测距离关系表，生成当前帧中所有量测对应的簇，并计算各个簇的簇中心；
步骤S2，判断是否已存在簇组；如果是，执行步骤S4，如果否，执行步骤S3；
步骤S3，根据数据处理窗内各帧簇中心间的距离，生成帧间簇中心距离关系表；根据所述帧间簇中心距离关系表，从当前帧的每一簇中心往所述数据处理窗内的历史帧寻找簇中心进行关联操作；根据关联操作结果，将当前帧中满足预设条件的簇中心与其关联簇中心构成新生簇组；执行步骤S6；
步骤S4，遍历当前帧所有簇及已存在的簇组，计算簇与簇组距离关系矩阵；根据所述簇与簇组距离关系矩阵的全局排序结果，将当前帧每一簇中心对应的更新簇组号设置为分配的簇组号；将当前帧每一簇中心的关联簇中心的数据更新到对应的簇组中；
步骤S5，判断是否有剩余簇；如果是，返回步骤S2，如果否，执行步骤S6；
步骤S6，判断是否完成所有数据处理；如果否，返回步骤S1进行下一帧处理，如果是，结束。
进一步的，在上述弹载雷达多目标航迹起始关联方法中，还包括：在执行步骤S1之前，对量测进行预处理，以剔除超过探测范围的量测。
进一步的，在上述弹载雷达多目标航迹起始关联方法中，在步骤S1中，若当前帧中共有n个量测，任意两个量测的速度分别为vi、vj，i,j＝1,2,...n，则所述量测距离关系表中的值根据以下公式确定：
Figure BDA0002780273950000031
式中，rV,i,j表示第i、j个速度维量测间的距离标志，rV,MAX表示速度维量测距离的上界。
进一步的，在上述弹载雷达多目标航迹起始关联方法中，在步骤S1中，对于量测vi，i＝1,2,...n，若所述量测距离关系表中存在量测vj，j＝1,2,...n，使得rV,i,j＝1，且vj未与其它量测关联生成簇，则将量测vj与量测vi关联并生成一个簇，遍历所述测距离关系表生成当前帧中所有量测对应的簇。
进一步的，在上述弹载雷达多目标航迹起始关联方法中，在步骤S1中，对于每一簇，将速度维簇内所有量测的速度值的均值作为该簇的簇中心。
进一步的，在上述弹载雷达多目标航迹起始关联方法中，在步骤S3中，所述帧间簇中心距离关系表中的值根据以下公式确定：
Figure BDA0002780273950000041
式中，RV,A,B,s,t表示第A帧第s个簇中心pV,s(A)与第B帧第t个簇中心pV,t(B)间的速度维距离，A,B＝k-p,k-(p-1),...k，p表示数据处理窗长。
进一步的，在上述弹载雷达多目标航迹起始关联方法中，在步骤S3中，第A帧第s个簇中心与第B帧第t个簇中心之间的关联关系标志根据以下公式确定：
Figure BDA0002780273950000042
式中，FV,A,B,s,t表示第A帧第s个簇中心与第B帧第t个簇中心间的关联关系标志，aMAX表示最大径向加速度，ΔTA,B为第A帧与第B帧之间的时间差，RV,A,B,s,t表示第A帧第s个簇中心与第B帧第t个簇中心间的速度维距离，vs、vt分别表示所述第s个簇中心和所述第t个簇中心的速度。
进一步的，在上述弹载雷达多目标航迹起始关联方法中，在步骤S4中，按照以下方式，遍历当前帧所有簇及已存在的所有簇组，得到簇与簇组距离关系矩阵：
在已存在的簇组中，针对每一簇组进行以下处理：
计算该簇组的数据处理窗内任一历史帧簇中心与当前帧的时间差以及该簇组当前的加速度，分别将该簇组中的各个簇中心按照加速度推算到当前帧；
比较该簇组历史帧簇中心外推到当前帧得到的所有簇中心的均值与当前帧实际的簇中心，将两者差值的绝对值存放到簇与簇组距离关系矩阵的相应位置。
为达到上述目的，本发明还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上文所述的弹载雷达多目标航迹起始关联方法。
为达到上述目的，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上文所述的弹载雷达多目标航迹起始关联方法。
本发明提供一种弹载雷达多目标航迹起始关联方法、电子设备及存储介质具有以下有益效果：
本发明针对采用脉冲多普勒信号的弹载雷达，利用簇生成处理，将弹载雷达量测级数据进行聚类，降低后续多目标航迹处理运算量；利用基于簇组的多量测起始方法，实现多目标航迹的新生；利用基于簇组的多目标关联方法，实现目标航迹的更新及维持，实现了多量测场景下多目标航迹的稳定处理，在保证工程实用性的同时，进一步提升了弹载雷达的数据处理能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
图1是本发明一实施例提供的弹载雷达多目标航迹起始关联方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的算法原理示意图；
图3是本发明一实施例中多目标航迹起始关联方法整体逻辑示意图；
图4是本发明一实施例提供的基于簇组的多量测起始方法示意图；
图5是本发明一实施例提供的基于簇组的多目标关联方法示意图；
图6是帧间簇中心距离关系表示意图；
图7是使用本发明一实施例提供弹载雷达多目标航迹起始关联方法进行仿真实验中目标速度检测结果曲线。
具体实施方式
以下结合附图1～7和具体实施方式对本发明提出的一种弹载雷达多目标航迹起始关联方法、电子设备及存储介质作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
请参考图1，本发明一实施例提供一种弹载雷达多目标航迹起始关联方法，包括以下步骤：
步骤S1，在当前帧中，根据任意两个量测间的距离，生成量测距离关系表；根据所述量测距离关系表，生成当前帧中所有量测对应的簇，并计算各个簇的簇中心。
优选地，在执行步骤S1之前，对量测进行预处理，以剔除超过探测范围的量测。可以理解的是，采用高重频发射波形的弹载雷达相邻两帧间的时间间隔较短，可近似认为目标做直线运动。因此，可根据目标先验距离维、速度维的运动特征，对目标量测点进行初步筛选，剔除超过探测范围的量测数据。
具体的，结合图4所示，步骤S1包含：S11量测距离关系表计算、S12簇生成处理以及S13簇中心计算三个子步骤。其中，根据任意两个量测间的距离，生成量测距离关系表对应S11量测距离关系表计算子步骤，根据所述量测距离关系表，生成当前帧中所有量测对应的簇S12簇生成处理子步骤，计算各个簇的簇中心对应S13簇中心计算子步骤。
其中，S11量测距离关系表计算子步骤的具体实现方式如下：
不失一般性，以速度维处理为例，计算任意两个量测间速度维的差值，若差值小于速度维量测距离的上界，则这两个量测的速度维距离标志为1，否则为0，将此量测距离标志值放入量测距离关系表相应位置。若一帧待处理数据共有n个量测，任意两个量测的速度分别为vi、vj，i,j＝1,2,...n，则量测距离关系表中的值根据以下公式确定：
Figure BDA0002780273950000061
其中，rV,i,j为第i、j个速度维量测间的距离标志，rV,MAX为速度维量测距离的上界。
S12簇生成处理子步骤的具体实现方式如下：
在上述的量测距离关系表中，依次对每个量测进行处理。对于量测vi，i＝1,2,...n，若量测距离关系表中存在量测vj，j＝1,2,...n，使得rV,i,j＝1，且vj未与其它量测关联生成簇，则将vj与vi关联并生成一个簇，遍历量测距离关系表生成当前帧帧所有量测对应的簇。
S13簇中心计算子步骤的具体实现方式如下：
将速度维簇内所有量测速度值的均值作为该簇的簇中心值。若第k帧的第l个簇内共有m个量测，则此簇对应的簇中心为：
Figure BDA0002780273950000071
其中，pV,l(k)为第k帧的第l个簇的速度维中心。
步骤S2，判断是否已存在簇组；如果是，执行步骤S4，如果否，执行步骤S3。
步骤S3，根据数据处理窗内各帧簇中心间的距离，生成帧间簇中心距离关系表；根据所述帧间簇中心距离关系表，从当前帧的每一簇中心往所述数据处理窗内的历史帧寻找簇中心进行关联操作；根据关联操作结果，将当前帧中满足预设条件的簇中心与其关联簇中心构成新生簇组。然后执行S6。
具体的，结合图4所示，步骤S3包含：S31帧间簇中心距离关系表计算、S32帧间簇关系判决以及S33簇组新生三个子步骤。其中，根据数据处理窗内各帧簇中心间的距离，生成帧间簇中心距离关系表对应S31帧间簇中心距离关系表计算子步骤，根据所述帧间簇中心距离关系表，从当前帧的每一簇中心往所述数据处理窗内的历史帧寻找簇中心进行关联操作对应S32帧间簇关系判决子步骤，根据关联操作结果，将当前帧中满足预设条件的簇中心与其关联簇中心构成新生簇组对应S33簇组新生子步骤。
其中，S31帧间簇中心距离关系表计算子步骤的具体实现方式如下：
计算数据处理窗长内各帧速度维簇中心间的距离，并存放到帧间簇中心距离关系表的对应位置。同一帧内任意两个簇中心的距离为0。若当前为第k帧，取数据处理窗长为p帧，则数据处理窗从第k-p帧到当前第k帧，每帧最大量测个数为N，则帧间簇中心距离关系表中的值根据以下公式确定：
Figure BDA0002780273950000072
其中，RV,A,B,s,t表示第A帧第s个簇中心pV,s(A)与第B帧第t个簇中心pV,t(B)间的速度维距离，A,B＝k-p,k-(p-1),...k。
图6示出了帧间簇中心距离关系表示意图，其中数据处理窗长为6帧，假设每帧最大量测个数和最大簇个数为N，此帧间簇中心距离关系表的尺寸为6N×6N。
S32帧间簇关系判决子步骤的具体实现方式如下：
依据帧间簇中心距离关系表，从当前帧的任一速度维簇中心往数据窗内的历史帧寻找簇中心进行关联操作。若当前第A帧第s个簇中心与历史帧第B帧第t个簇中心的速度维距离满足目标运动规律，即速度变化不超过这两帧之间的时间差与最大径向加速度的乘积，则将历史帧的簇中心编号t放入当前帧第s个簇中心的关联簇编号数组中，两者建立关联关系。两个簇之间的关联关系标志根据以下公式确定：
Figure BDA0002780273950000081
其中，FV,A,B,s,t表示第A帧第s个簇中心与第B帧第t个簇中心间的关联关系标志，aMAX为最大径向加速度，ΔTA,B为第A帧与第B帧之间的时间差，RV,A,B,s,t表示第A帧第s个簇中心与第B帧第t个簇中心间的速度维距离，vs、vt分别表示所述第s个簇中心和所述第t个簇中心的速度。
S33簇组新生子步骤的具体实现方式如下：
处理当前帧时，遍历每个簇中心的关联簇编号数组，若此数组内有三个及以上的关联簇，则由此几个簇中心构成新生簇组并存储。
步骤S4，遍历当前帧所有簇及已存在的簇组，计算簇与簇组距离关系矩阵；根据所述簇与簇组距离关系矩阵的全局排序结果，将当前帧每一簇中心对应的更新簇组号设置为分配的簇组号；将当前帧每一簇中心的关联簇中心的数据更新到对应的簇组中。
具体的，结合图5所示，步骤S4包含：S41簇与簇组距离关系矩阵计算、S42距离关系矩阵全局排序以及S43簇组关联更新三个子步骤。其中，遍历当前帧所有簇及已存在的簇组，计算簇与簇组距离关系矩阵对应S41簇与簇组距离关系矩阵计算子步骤，根据所述簇与簇组距离关系矩阵的全局排序结果，将当前帧每一簇中心对应的更新簇组号设置为分配的簇组号对应S42距离关系矩阵全局排序子步骤，将当前帧每一簇中心的关联簇中心的数据更新到对应的簇组中对应于S43簇组关联更新子步骤。
S41簇与簇组距离关系矩阵计算子步骤的具体实现方式如下：
若已存在簇组，则在已存在的簇组中，针对每一簇组进行以下处理：
计算该簇组的数据处理窗内任一历史帧簇中心与当前帧的时间差以及此簇组当前的加速度，分别将该簇组中的各个簇中心按照加速度推算到当前帧。比较该簇组历史帧簇中心外推到当前帧得到的所有簇中心的均值与当前帧实际的簇中心，将两者差值的绝对值存放到簇与簇组距离关系矩阵的相应位置。
如此，遍历当前帧所有簇及已存在的所有簇组，即可得到簇与簇组距离关系矩阵。
S42距离关系矩阵全局排序子步骤的具体实现方式如下：
对上述计算得到的距离关系矩阵进行全局排序，优先分配距离关系矩阵中距离值小的簇中心，并将此簇中心对应的更新簇组号设置为此距离值对应的簇组号。具体而言，按照距离值从小到大顺序进行分配，一个距离值对应一个簇组号与一个簇中心号。按照距离值从小到大的顺序，依次将簇中心对应的更新簇组号设置为此距离值对应的簇组号即可。
步骤S5，判断是否有剩余簇，如果是，返回步骤S2，如果否，执行步骤S6；
步骤S6，判断是否完成所有数据处理；如果否，返回步骤S1进行下一帧处理，如果是，结束。
由此，本发明针对采用脉冲多普勒信号的弹载雷达，采用量测预处理、基于簇组的多量测起始方法以及基于簇组的多目标数据关联方法，实现了多量测场景下多目标航迹的稳定处理，在保证工程实用性的同时，进一步提升了弹载雷达的数据处理能力。
为了更清楚的理解本发明，下面进一步对本发明的原理进行介绍。图2示出了本发明的算法原理示意图，图3示意性的示出了多目标航迹起始关联方法整体逻辑图，本发明的原理是针对采用高重频脉冲多普勒信号的弹载雷达，对信号处理得到的量测数据进行预处理，采用基于簇组的多量测起始方法实现对多目标航迹的新生，采用基于簇组的多目标关联方法实现航迹的更新及维持，大大简化了计算量，满足实际工程应用的实时性需求。具体而言，利用量测预处理方法，对不满足目标运动规律的量测实现初步剔除；利用簇生成处理，将弹载雷达量测级数据进行聚类，降低后续多目标航迹处理运算量；利用基于簇组的多量测起始方法，实现多目标航迹的新生；利用基于簇组的多目标关联方法，实现目标航迹的更新及维持。其中，图4示出了基于簇组的多量测起始方法，图5示出了基于簇组的多目标关联方法。
下面再以一个具体示例对本发明的弹载雷达多目标航迹起始关联方法的有益效果进行说明。
示例中模拟的弹目场景如下：弹载雷达与目标1～13处于迎头态势。导引头的初始位置坐标[10,10,30]km，初始速度700m/s，且全程作匀速直线运动；在弹目视线方向上，目标1的初始位置坐标[20,30,10]km，初始速度195m/s，作匀速直线运动，但在第100帧开始加速，加速度为-23m/s2；目标2的初始位置坐标[20.5,29.3,9.6]km，初始速度185m/s，在第155帧至第215帧全程作匀加速直线运动，加速度为75m/s2；目标3的初始位置坐标[19.7,30.8,9.4]km，初始速度175m/s，在第175帧至第225帧全程作匀加速直线运动，加速度为-120m/s2；目标4的初始位置坐标[21.3,30.4,10.7]km，初始速度155m/s，在第255帧至第315帧全程作匀加速直线运动，加速度为-120m/s2；目标5的初始位置坐标[20.3,30.8,10.3]km，初始速度150m/s，在第275帧至第325帧全程作匀加速直线运动，加速度为-120m/s2；目标6的初始位置坐标[18.6,28.8,10]km，初始速度135m/s，在第355帧至第415帧全程作匀加速直线运动，加速度为75m/s2；目标7的初始位置坐标[18,26,11]km，初始速度130m/s，在第375帧至第425帧全程作匀加速直线运动，加速度为-120m/s2；目标8的初始位置坐标[18,27,9.5]km，初始速度110m/s，在第455帧至第515帧全程作匀加速直线运动，加速度为-120m/s2；目标9的初始位置坐标[18,28,10]km，初始速度105m/s，在第475帧至第525帧全程作匀加速直线运动，加速度为-120m/s2；目标10的初始位置坐标[21.5,30.5,10.5]km，初始速度95m/s，在第555帧至第615帧全程作匀加速直线运动，加速度为75m/s2；目标11的初始位置坐标[19.5,25.5,9.5]km，初始速度85m/s，在第575帧至第635帧全程作匀加速直线运动，加速度为-120m/s2；目标12的初始位置坐标[16,22.5,9]km，初始速度70m/s，在第655帧至第715帧全程作匀加速直线运动，加速度为-120m/s2；目标13的初始位置坐标[16.5,23,9.5]km，初始速度65m/s，在第675帧至第725帧全程作匀加速直线运动，加速度为-120m/s2。
图7示出了在以上场景中采用本发明的弹载雷达多目标航迹起始关联方法的仿真结果，从图7的仿真结果可以看出，在使用本发明多目标航迹起始关联方法后，各目标速度曲线能够稳定输出，实现了多量测多目标场景下的快速起始关联跟踪。
基于同一发明构思，本发明还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上文所述的弹载雷达多目标航迹起始关联方法。
所述处理器在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器通常用于控制所述电子设备的总体操作。本实施例中，所述处理器用于运行所述存储器中存储的程序代码或者处理数据，例如运行弹载雷达多目标航迹起始关联方法的程序代码。
所述存储器至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，所述存储器可以是所述电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的硬盘或内存。在另一些实施例中，所述存储器也可以是所述电子设备的外部存储设备，例如该电子设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。当然，所述存储器还可以既包括所述电子设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，所述存储器通常用于存储安装于所述电子设备的操作方法和各类应用软件，例如弹载雷达多目标航迹起始关联方法的程序代码等。此外，所述存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
基于同一发明构思，本实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的弹载雷达多目标航迹起始关联方法。
综上所述，本发明提供一种弹载雷达多目标航迹起始关联方法、电子设备及存储介质，针对采用脉冲多普勒信号的弹载雷达，利用簇生成处理，将弹载雷达量测级数据进行聚类，降低后续多目标航迹处理运算量；利用基于簇组的多量测起始方法，实现多目标航迹的新生；利用基于簇组的多目标关联方法，实现目标航迹的更新及维持，实现了多量测场景下多目标航迹的稳定处理，在保证工程实用性的同时，进一步提升了弹载雷达的数据处理能力。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种弹载雷达多目标航迹起始关联方法，其特征在于，包括：
步骤S1，在当前帧中，根据任意两个量测间的距离，生成量测距离关系表；根据所述量测距离关系表，生成当前帧中所有量测对应的簇，并计算各个簇的簇中心，
所述生成量测距离关系表，其具体为：计算任意两个量测间速度维的差值，若所述差值小于速度维量测距离的上界，则两个所述量测的速度维距离标志为1，否则为0，将所述量测距离标志值放入所述量测距离关系表相应位置；
步骤S2，判断是否已存在簇组；如果是，执行步骤S4，如果否，执行步骤S3；
步骤S3，根据数据处理窗内各帧簇中心间的距离，生成帧间簇中心距离关系表；根据所述帧间簇中心距离关系表，从当前帧的每一簇中心往所述数据处理窗内的历史帧寻找簇中心进行关联操作；根据关联操作结果，将当前帧中满足预设条件的簇中心与其关联簇中心构成新生簇组；执行步骤S6；
步骤S4，遍历当前帧所有簇及已存在的簇组，计算簇与簇组距离关系矩阵；根据所述簇与簇组距离关系矩阵的全局排序结果，将当前帧每一簇中心对应的更新簇组号设置为分配的簇组号；将当前帧每一簇中心的关联簇中心的数据更新到对应的簇组中，
所述计算簇与簇组距离关系矩阵，其具体为：在已存在的簇组中，针对每一簇组进行以下处理：
计算该簇组的数据处理窗内任一历史帧簇中心与当前帧的时间差以及该簇组当前的加速度，分别将该簇组中的各个簇中心按照加速度推算到当前帧；
比较该簇组历史帧簇中心外推到当前帧得到的所有簇中心的均值与当前帧实际的簇中心，将两者差值的绝对值存放到簇与簇组距离关系矩阵的相应位置；
步骤S5，判断是否有剩余簇；如果是，返回步骤S2，如果否，执行步骤S6；
步骤S6，判断是否完成所有数据处理；如果否，返回步骤S1进行下一帧处理，如果是，结束。
2.如权利要求1所述的弹载雷达多目标航迹起始关联方法，其特征在于，还包括：在执行步骤S1之前，对量测进行预处理，以剔除超过探测范围的量测。
3.如权利要求1所述的弹载雷达多目标航迹起始关联方法，其特征在于，在步骤S1中，若当前帧中共有n个量测，任意两个量测的速度分别为vi、vj，i,j＝1,2,...n，则所述量测距离关系表中的值根据以下公式确定：
Figure FDA0003789387820000021
式中，rV,i,j表示第i、j个速度维量测间的距离标志，rV,MAX表示速度维量测距离的上界。
4.如权利要求3所述的弹载雷达多目标航迹起始关联方法，其特征在于，在步骤S1中，对于量测vi，i＝1,2,...n，若所述量测距离关系表中存在量测vj，j＝1,2,...n，使得rV,i,j＝1，且vj未与其它量测关联生成簇，则将量测vj与量测vi关联并生成一个簇，遍历所述测距离关系表生成当前帧中所有量测对应的簇。
5.如权利要求1所述的弹载雷达多目标航迹起始关联方法，其特征在于，在S1中，对于每一簇，将速度维簇内所有量测的速度值的均值作为该簇的簇中心。
6.如权利要求1所述的弹载雷达多目标航迹起始关联方法，其特征在于,在步骤S3中，所述帧间簇中心距离关系表中的值根据以下公式确定：
Figure FDA0003789387820000022
式中，RV,A,B,s,t表示第A帧第s个簇中心pV,s(A)与第B帧第t个簇中心pV,t(B)间的速度维距离，A,B＝k-p,k-(p-1),...k，p表示数据处理窗长。
7.如权利要求1所述的弹载雷达多目标航迹起始关联方法，其特征在于,在步骤S3中，第A帧第s个簇中心与第B帧第t个簇中心之间的关联关系标志根据以下公式确定：
Figure FDA0003789387820000031
式中，FV,A,B,s,t表示第A帧第s个簇中心与第B帧第t个簇中心间的关联关系标志，aMAX表示最大径向加速度，ΔTA,B为第A帧与第B帧之间的时间差，RV,A,B,s,t表示第A帧第s个簇中心与第B帧第t个簇中心间的速度维距离，vs、vt分别表示所述第s个簇中心和所述第t个簇中心的速度。
8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
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