CN112526506B - 目标搜索跟踪方法及目标追踪装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种目标搜索跟踪方法及目标追踪装置包括雷达、红外匀扫、红外摆扫的多源告警设备的工作状态捕获跟踪目标，结合红外匀扫告警、红外摆扫告警及红外跟踪系统的作用距离，协同对目标进行搜索跟踪；本发明不仅解决了由于雷达引导精度低，红外跟踪系统视场角小，引导成功率低的问题，而且解决了单一红外告警存在的告警距离近、搜索时间长、空域受限等问题。
Description
技术领域
本发明涉及光电告警跟踪领域，尤其涉及目标搜索跟踪方法。
背景技术
在军事重点目标末端防护和民用防空中，由于来袭目标具有距离近、速度快、机动性强等特点，所以对防护设备提出了较高要求，其中，对目标的快速搜索跟踪尤为重要。设备从搜索发现、引导调转并稳定跟踪所耗费的时间越短，反应窗口越大，越有助于实施有效拦截，可见，实现目标快速准确的搜索跟踪是非常必要的。
现有的技术一般通过雷达或红外告警系统直接对光电跟踪系统进行引导，再由光电跟踪系统自主对目标进行搜索跟踪；但是，由于雷达的引导精度低，光电跟踪系统的视场角小，再考虑各系统的定位定向等误差，导致从雷达发现目标到引导光电跟踪系统对目标进行稳定跟踪耗时较长，而末端防御的反应时间非常有限，对防御效果产生较大影响。而红外告警系统无法获取目标的距离信息，无法进行异车引导，适用范围受限。
发明内容
本发明为解决上述问题之一；提供一种目标搜索跟踪方法，通过以下方式实现：
一种目标搜索跟踪方法，包括：根据包括雷达、红外匀扫、红外摆扫的多源告警设备的工作状态捕获跟踪目标：当所述雷达发现目标，所述红外匀扫和所述红外摆扫至少其中一个未发现所述目标时，发现所述目标的设备将告警信息融合生成引导信息并发送给红外跟踪系统，引导未发现目标的设备对所述目标进行搜索；当所述雷达、红外匀扫、红外摆扫均发现目标时，融合所述雷达、红外匀扫、红外摆扫告警信息并生成引导信息引导红外跟踪系统搜索；当所述雷达未发现目标，所述红外匀扫和红外摆扫发现目标时，融合所述红外匀扫和红外摆扫发现的告警信息并引导所述红外跟踪系统跟踪所述目标；
当所述雷达未发现目标，所述红外匀扫或红外摆扫发现目标时，判断是否为异车引导，若为异车引导，则发现目标的设备将其告警信息和根据目标图像估算的距离信息计算出目标位置并对所述红外跟踪系统进行引导，若非异车引导，则发现目标的设备将告警信息直接发送至所述红外跟踪系统并引导未发现目标的所述红外匀扫或红外摆扫搜索目标；当所述雷达、红外匀扫、红外摆扫均未发现目标时，对空域进行分配，协调告警系统和红外跟踪系统协同进行目标搜索。
优选的，所述引导信息的生成包括：判断所述告警信息中是否存在距离信息，若存在距离信息且未跟踪目标时，则采用多点螺旋搜索方式进行引导，若存在距离信息且跟踪成功，则保持原持有的引导方式；若不存在距离信息，则判断是否为异车引导，若为异车引导且未跟踪目标时，则采用距离预测和多点螺旋搜索方式进行引导，若为异车引导且跟踪目标时，保持原引导方式；若不存在距离信息且不是异车引导，未跟踪目标时，采用多点螺旋搜索方式进行引导，若不是异车引导且跟踪目标成功，保持原有的引导方式。
优选的，所述根据目标图像估算的距离信息计算目标位置包括：判断告警信息中是否存在目标的图像信息；若无目标信息且具备外推条件，通过外推条件获取目标距离；本发明的外推条件是指外推距离条件，(外推距离也就是根据带有时间信息的历史航迹点，采用最小二乘法外推出当前时刻的目标位置信息若有目标图像)，根据图像信息计算目标的截面直径rt：
其中，R为目标距离，f为告警系统光学系统焦距，nt为告警图像上目标直径所占像元数，rp为告警探测器的像元尺寸，rt为根据目标类型估计的目标截面直径。
优选的，仅为所述雷达发现目标时，所述雷达向所述红外跟踪系统发送引导信息采用多点螺旋搜索方式。
优选的，所述多点螺旋搜索的引导信息计算公式为：
根据红外跟踪系统的视场角、目标距离和当前搜索状态，设置方位和俯仰方向的搜索最大增量Αs、Es，搜索增量值设置为红外跟踪系统视场角的0.5至1倍之间，根据引导数据的频率分别设置方位和俯仰方向的搜索步长θA、θE，根据数据周期计数值t计算方位和俯仰方向的搜索增量ΔA、ΔE：
其中，Α0为初始的目标引导方位值、E0为初始的目标引导俯仰值，ΔA为方位方向的搜索增量值、ΔE为俯仰方向的搜索增量值，Αs为设置的方位方向搜索最大增量值、Es为设置俯仰方向搜索最大增量值，θA为设置的方位方向的搜索步长、θE为设置的俯仰方向的搜索步长，t为时间增量。
优选的，所述将其告警信息和根据目标图像估算的距离信息计算出目标位置并对所述红外跟踪系统进行引导包括：将发现目标设备的告警信息、发现目标的设备对目标进行估算的距离和红外跟踪设备的地址信息整合计算所述目标的地理坐标；通过所述目标的地理坐标进行异车引导。
优选的，所述距离信息通过模糊距离预测获得，所述模糊距离预测包括：判断设备是否具备所述目标的图像信息，若具备，则根据所述目标的类型估算目标的实际尺寸，根据所述目标的实际尺寸进行像元尺寸计算，根据像元尺寸和探测器焦距估算所述目标的距离；若不具备，则外推目标距离。
一种通过上述目标搜索跟踪方法搜索目标的目标追踪装置，包括协同搜索跟踪处理器和分别与所述协同搜索跟踪处理器连接的雷达、红外匀扫设备、红外摆扫设备、红外跟踪系统。
优选的，所述协同搜索跟踪处理器用于进行多目标航迹关联及目标估计，并对不同信源告警信息进行融合。
有益效果：本方法在追踪目标时，能够根据设备的不同反馈做出不同的决策。解决了雷达引导信息精度低，红外告警缺少距离信息等问题，具体为本发明在不同的告警条件，对各告警信息进行分析，计算出最优的引导值，并协同各设备工作；其中采用模糊距离预测、多点螺旋搜索等方式进行结合计算，不仅解决了原有告警引导策略的弊端，提高了系统的鲁棒性，还避免了告警空域重叠搜索导致空域覆盖率低的问题，提高了信息的利用率，缩短系统反应时间。
附图说明
图1为本发明实施例提供的目标告警跟踪系统组成原理图；
图2为本发明实施例提供的协同搜索跟踪装置模块组成图；
图3为本发明实施例提供的引导信息生成策略图；
图4为本发明实施例提供的基于图像信息的目标距离估算流程图；
图5为本发明实施例提供的基于系统参数的多点螺旋搜索流程图；
图6为本发明实施例提供的根据红外摆扫信息或红外匀扫信息和目标图像估算的距离信息计算目标位置的过程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1-图6，一种目标搜索跟踪方法，包括：根据包括雷达、红外匀扫、红外摆扫的多源告警设备的工作状态捕获跟踪目标：当所述雷达发现目标，所述红外匀扫和所述红外摆扫至少其中一个未发现所述目标时，发现所述目标的设备将告警信息融合生成引导信息并发送给红外跟踪系统，引导未发现目标的设备对所述目标进行搜索；当所述雷达、红外匀扫、红外摆扫均发现目标时，融合所述雷达、红外匀扫、红外摆扫告警信息并生成引导信息引导红外跟踪系统搜索；当所述雷达未发现目标，所述红外匀扫和红外摆扫发现目标时，融合所述红外匀扫和红外摆扫发现的告警信息并引导所述红外跟踪系统跟踪所述目标；当所述雷达未发现目标，所述红外匀扫或红外摆扫发现目标时，判断是否为异车引导，若为异车引导，则发现目标的设备将其告警信息和根据目标图像估算的距离信息计算出目标位置并对所述红外跟踪系统进行引导，若非异车引导，则发现目标的设备将告警信息直接发送至所述红外跟踪系统并引导未发现目标的所述红外匀扫或红外摆扫搜索目标；当所述雷达、红外匀扫、红外摆扫均未发现目标时，对空域进行分配，协调告警系统和红外跟踪系统协同进行目标搜索。
本发明的追踪方法，具体为根据下表1所体现的协同搜索跟踪策略，本发明根据多源告警设备也就是雷达、红外匀扫、红外摆扫的工作状态，协同雷达、红外匀扫、红外摆扫对目标进行联合搜索，并生成最优的引导值引导跟踪系统对目标进行捕获跟踪，具体策略为：
当判定雷达发现目标，同时红外匀扫及摆扫均未发现目标时，用雷达告警信息采用多点螺旋搜索策略向红外跟踪系统发送引导信息，同时，引导红外摆扫对发现目标区域进行搜索，并调整红外匀扫设备的基线，红外匀扫为周扫设备，一般俯仰方向需调整基线角来完成对整个空域的搜索以达到搜索目标的目的。
当判定雷达和红外匀扫发现目标，红外摆扫未发现目标时，将红外匀扫和雷达的融合引导信息发送给红外跟踪系统，同时，引导红外摆扫进行目标搜索。
当判定雷达和红外摆扫发现目标，红外匀扫未发现目标时，将红外摆扫和雷达的告警信息融合并将融合后的引导信息发送给红外跟踪系统，同时，引导红外匀扫进行目标搜索。
当判定雷达、红外匀扫及红外摆扫均发现目标时，对雷达、红外匀扫及摆扫均的告警信息进行融合，并用融合后的引导信息引导红外跟踪系统跟踪目标。
当判定红外匀扫及红外摆扫均发现目标，雷达未发现目标时，对红外匀扫及摆扫告警信息进行融合后引导红外跟踪系统跟踪目标。
当判定红外摆扫发现目标，雷达和红外匀扫未发现目标时，若是异车引导(本发明所述的异车引导为：指引导信息获取设备所在的载车平台与被引导跟踪系统所在平台不是同一载车)，则将红外摆扫信息和根据目标图像估算的距离信息计算目标位置，并对跟踪系统进行引导；若否，则将红外摆扫信息直接发送给跟踪系统进行目标跟踪；同时，引导红外匀扫调整基线搜索目标。
当判定红外匀扫发现目标，雷达和红外摆扫未发现目标时，若是异车引导，则将红外匀扫信息和根据目标图像估算的距离信息计算目标位置，并对红外跟踪系统进行引导；若否，则将红外匀扫信息直接发送给红外跟踪系统进行目标跟踪；同时，引导红外摆扫搜索目标。
当雷达、红外匀扫及红外摆扫均未发现目标时，则通过对空域进行分配，协调告警系统和跟踪系统协同进行目标搜索，减少空域重复搜索，增大目标发现概率。
其中，雷达作用距离远，告警区域大，低空目标虚警率高，引导精度低；红外匀扫方位无盲区，俯仰需调整基线角；摆扫俯仰方向视场大，方位方向需根据步长进行步进调整。针对设备特点，优先为雷达分配高仰角的告警区域，低仰角告警区域分配给红外匀扫设备红外摆扫设备针对目标主要来袭方位进行告警。
表1-协同搜索跟踪策略
如图1所示的一种实施方式，在本发明中，告警信息为红外摆扫或红外匀扫或雷达设备对告警目标进行告警时生成的数据信息，红外告警设备的告警信息携带有告警源设备站址信息、时间标志信息、位置测量时生成的数据信息，雷达的告警信息包括雷达设备站址信息和时间标志信息，且雷达测量信息为一组包括目标的测距信息和目标方位信息和俯仰信息的数据。引导信息包括待引导指向的方位信息和俯仰信息的数据。可通过例如但并不限制于网络通讯方式从红外跟踪系统、红外告警设备和雷达设备中获取其告警信息后，可根据各自定义的数据格式进行数据解码，并将目标的告警信息转换为同一表述方式下的告警信息。红外跟踪系统根据引导信息对目标进行捕获跟踪，从而得到目标的精确位置信息。
如图3，优选的一种实施方式，基于目标距离估算和多点螺旋搜索计算结合融合告警信息，为跟踪系统生成最优的引导信息，所述引导信息的生成包括：判断所述告警信息中是否存在距离信息，若存在距离信息且未跟踪目标时，则采用多点螺旋搜索方式进行引导，若存在距离信息且跟踪成功，则保持原持有的引导方式；若不存在距离信息，则判断是否为异车引导，若为异车引导且未跟踪目标时，则采用距离预测和多点螺旋搜索方式进行引导，若为异车引导且跟踪目标时，保持原引导方式；若不存在距离信息且不是异车引导，未跟踪目标时，采用多点螺旋搜索方式进行引导，若不是异车引导且跟踪目标成功，保持原有的引导方式。引导信息是引导对未追踪设备的引导，例如：本发明实施例提供的引导信息生成策略具体体现为：根据告警信息中是否有距离信息、引导是否是异车引导、是否已跟踪目标等情况，基于告警信息，采用模糊距离预测和多点螺旋搜索方法生成目标引导信息。此处都是判断各追踪设备的情况。主要步骤包括：首先，判定设备的告警信息中是否有距离信息；若有距离信息，并且未跟踪目标时，则采用多点螺旋式搜索进行引导；若设备原本就跟踪成功，则保持原有的引导方式；若设备无距离信息，则需判定是否是异车引导；若是异车引导，并且未跟踪目标时，则采用距离预测和多点螺旋式搜索进行引导；如原来跟踪成功，则保持原有的引导方式；若不是异车引导，并且未跟踪目标时，则采用多点螺旋式搜索进行引导；如不是异车引导且原本就跟踪成功，则保持原有的引导方式。
如图6，优选的一种实施方式，所述根据目标图像估算的距离信息计算目标位置包括：判断告警信息中是否存在目标的图像信息；若无目标信息且具备外推条件，通过外推条件获取目标距离本发明的外推条件是指外推距离条件，(外推距离也就是根据带有时间信息的历史航迹点，采用最小二乘法外推出当前时刻的目标位置信息)；若有目标图像，根据图像信息计算目标的截面直径rt：
其中，R为目标距离，f为告警系统光学系统焦距，nt为告警图像上目标直径所占像元数，rp为告警探测器的像元尺寸，rt为根据目标类型估计的目标截面直径。
优选的一种实施方式，当仅为所述雷达发现目标时，所述雷达向所述红外跟踪系统发送引导信息采用多点螺旋搜索方式。
优选的，所述多点螺旋搜索的引导信息计算公式为：
根据红外跟踪系统的视场角、目标距离和当前搜索状态，设置方位和俯仰方向的搜索最大增量Αs、Es，搜索增量值设置为红外跟踪系统视场角的0.5至1倍之间，根据引导数据的频率分别设置方位和俯仰方向的搜索步长θA、θE(通常θA＝θE)，根据数据周期计数值t计算方位和俯仰方向的搜索增量ΔA、ΔE：
其中，Α0为初始的目标引导方位值、E0为初始的目标引导俯仰值，ΔA为方位方向的搜索增量值、ΔE为俯仰方向的搜索增量值，Αs为设置的方位方向搜索最大增量值、Es为设置俯仰方向搜索最大增量值，θA为设置的方位方向的搜索步长、θE为设置的俯仰方向的搜索步长，t为时间增量。
优选的，所述将其告警信息和根据目标图像估算的距离信息计算出目标位置并对所述红外跟踪系统进行引导包括：将发现目标设备的告警信息、发现目标的设备对目标进行估算的距离和红外跟踪设备的地址信息整合计算所述目标的地理坐标；通过所述目标的地理坐标进行异车引导。
优选的一种实施方式，所述距离信息通过模糊距离预测获得，所述模糊距离预测包括：判断设备是否具备所述目标的图像信息，若具备，则根据所述目标的类型估算目标的实际尺寸，根据所述目标的实际尺寸进行像元尺寸计算，根据像元尺寸和探测器焦距估算所述目标的距离；若不具备，则外推目标距离(外推距离也就是根据带有时间信息的历史航迹点，采用最小二乘法外推出当前时刻的目标位置信息)。距离估算用于当告警信息中无距离信息，无法进行异车引导时，基于图像的距离估计方法估算距离；多点螺旋搜索方式用于当引导信息误差较大，无法直接引导跟踪系统发现目标时，需采用此搜索方法在原始引导值临域进行目标搜索。
如图1和图2，一种通过上述目标搜索跟踪方法搜索目标的目标追踪装置，包括协同搜索跟踪处理器和分别与所述协同搜索跟踪处理器连接的雷达、红外匀扫设备、红外摆扫设备、红外跟踪系统。
其中，红外匀扫、红外摆扫用于对目标进行红外告警，所得的数据中包括待目标角度信息、方位信息、每个角度信息和方位信息携带有数据生成的时间标志以及红外设备的站址信息。可采用相关技术中任何一种类型的红外设备对目标进行告警，且红外设备对目标进行位置测量的具体实现过程可参阅相关技术记载的内容，此处，便不再赘述。
红外跟踪设备用于对目标进行精确跟踪，所得的数据中包括待目标角度信息、方位信息、每个角度信息和方位信息携带有数据生成的时间标志以及红外设备的站址信息。可采用相关技术中任何一种类型的跟踪设备对目标进行告警且红外跟踪设备对目标进行位置测量的具体实现过程可参阅相关技术记载的内容，此处，便不再赘述。
优选的一种实施方式，所述协同搜索跟踪处理器用于进行多目标航迹关联及目标估计，并对不同信源告警信息进行融合。也就是航迹关联及信息融合是进行后续数据处理的必要条件，所以需要对获取到的红外告警信息和雷达告警信息各自对应的目标进行融合处理。
所述协同搜索跟踪装置包括多目标航迹关联目标估计模块、多源信息融合模块、搜索跟踪协同模块、引导信息生成模块；
其中，所述多目标航迹关联目标估计模块用于根据目标的红外告警信息和雷达告警信息对目标进行关联分析。本发明的关联分析是指匹配红外摆扫和红外匀扫对同一目标的相关信息。其关联方式可采用相关技术中任何一种，本发明对此均不做任何限定。所述多源信息融合模块用于对告警信息进行融合，得到精度更高的目标位置信息。所述搜索跟踪协同模块用于根据各告警设备(也就是红外摆扫、雷达等)的告警状态，综合协同各设备协同工作，增大目标发现概率，缩短目标发现时间。引导信息生成模块用于根据收集的告警信息，综合各设备工作状态，采用目标距离估计和螺旋搜索计算等方法，得到最优的引导信息。
本发明中对于协同搜索跟踪装置的硬件组成主要包括：储存器和处理器。所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器，于执行计算机程序以实现如上任意一实施例所述协同搜索跟踪方法的步骤。本发明实施例所述协同搜索跟踪设备的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
本发明实施例中还提供一种计算机刻度存储介质，所述存储介质设置有协同跟踪成程序，所述协同搜索跟踪程序被处理器执行时，可根据上述任意一种实施例所述目标搜索跟踪方法进行步骤处理。
本发明中对于告警信息及相关信息的融合方式采用公开的通用数据融合算法，不做赘述。
实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本发明中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
本领域技术人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及方法。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来。
另外，本发明所述的红外摆扫设备可以为面阵摆扫热红外成像系统或线阵摆扫式热红外系统等，不限于此两种，红外匀扫设备可以为面阵匀扫热红外成像系统或线阵匀扫式热红外系统等，红外摆扫和红外匀扫的区别主要是扫描的动作不同，例如匀扫是周期360度扫描，摆扫为方位步进的俯仰方向扫描。本申请的红外摆扫和红外匀扫设备不限于此本申请实施例的所列举的设备。
以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种目标搜索跟踪方法，其特征在于，包括：
根据包括雷达、红外匀扫、红外摆扫的多源告警设备的数据信息捕获跟踪目标：
当所述雷达发现目标，所述红外匀扫和所述红外摆扫至少其中一个未发现所述目标时，发现所述目标的设备将告警信息融合生成引导信息并发送给红外跟踪系统，引导未发现目标的设备对所述目标进行搜索；
当所述雷达、红外匀扫、红外摆扫均发现目标时，融合所述雷达、红外匀扫、红外摆扫告警信息并生成引导信息引导红外跟踪系统搜索；
当所述雷达未发现目标，所述红外匀扫和红外摆扫发现目标时，融合所述红外匀扫和红外摆扫发现的告警信息并引导所述红外跟踪系统跟踪所述目标；
当所述雷达未发现目标，所述红外匀扫或红外摆扫发现目标时，判断是否为异车引导，若为异车引导，则发现目标的设备将其告警信息和根据目标图像估算的距离信息计算出目标位置并对所述红外跟踪系统进行引导，若非异车引导，则发现目标的设备将告警信息直接发送至所述红外跟踪系统并引导未发现目标的所述红外匀扫或红外摆扫搜索目标；
当所述雷达、红外匀扫、红外摆扫均未发现目标时，对空域进行分配，协调告警系统和红外跟踪系统协同进行目标搜索。
2.根据权利要求1所述的目标搜索跟踪方法，其特征在于，所述引导信息的生成包括：
判断所述告警信息中是否存在距离信息，若存在距离信息且未跟踪目标时，则采用多点螺旋搜索方式进行引导，若存在距离信息且跟踪成功，则保持原持有的引导方式；
若不存在距离信息，则判断是否为异车引导，若为异车引导且未跟踪目标时，则采用距离预测和多点螺旋搜索方式进行引导，若为异车引导且跟踪目标时，保持原引导方式；
若不存在距离信息且不是异车引导，未跟踪目标时，采用多点螺旋搜索方式进行引导，若不是异车引导且跟踪目标成功，保持原有的引导方式。
3.根据权利要求1所述的目标搜索跟踪方法，其特征在于，所述根据目标图像估算的距离信息计算目标位置包括：
判断告警信息中是否存在目标的图像信息；
若无目标信息且具备外推条件，通过外推条件获取目标距离；
若有目标图像，根据图像信息计算目标的截面直径：
（1）
其中，为目标距离，/>为告警系统光学系统焦距，/>为告警图像上目标直径所占像元数，/>为告警探测器的像元尺寸，/>为根据目标类型估计的目标截面直径。
4.根据权利要求3所述的目标搜索跟踪方法，其特征在于，仅为所述雷达发现目标时，所述雷达向所述红外跟踪系统发送引导信息采用多点螺旋搜索方式。
5.根据权利要求4所述的目标搜索跟踪方法，其特征在于，多点螺旋搜索的引导信息计算公式为：
根据红外跟踪系统的视场角、目标距离和当前搜索状态，设置方位和俯仰方向的搜索最大增量、/>，搜索增量值设置为红外跟踪系统视场角的0.5至1倍之间，根据引导数据的频率分别设置方位和俯仰方向的搜索步长/>、/>，根据数据周期计数值/>计算方位和俯仰方向的搜索增量/>、/>：
（2）
（3）
其中，为初始的目标引导方位值、/>为初始的目标引导俯仰值，/>为方位方向的搜索增量值、/>为俯仰方向的搜索增量值，/>为设置的方位方向搜索最大增量值、/>为设置俯仰方向搜索最大增量值，/>为设置的方位方向的搜索步长、/>为设置的俯仰方向的搜索步长，/>为时间增量。
6.根据权利要求1所述的目标搜索跟踪方法，其特征在于，所述将其告警信息和根据目标图像估算的距离信息计算出目标位置并对所述红外跟踪系统进行引导包括：
将发现目标设备的告警信息、发现目标的设备对目标进行估算的距离和红外跟踪设备的地址信息整合计算所述目标的地理坐标；
通过所述目标的地理坐标进行异车引导。
7.根据权利要求2所述的目标搜索跟踪方法，其特征在于，所述距离信息通过模糊距离预测获得，所述模糊距离预测包括：
判断设备是否具备所述目标的图像信息，若具备，则根据所述目标的类型估算目标的实际尺寸，根据所述目标的实际尺寸进行像元尺寸计算，根据像元尺寸和探测器焦距估算所述目标的距离；若不具备，则外推目标距离。
8.一种目标追踪装置，其特征在于，使用通过权利要求1至权利要求7任一项所述的目标搜索跟踪方法追踪目标，包括协同搜索跟踪处理器和分别与所述协同搜索跟踪处理器连接的雷达、红外匀扫设备、红外摆扫设备、红外跟踪系统。
9.根据权利要求8所述的目标追踪装置，其特征在于，所述协同搜索跟踪处理器用于进行多目标航迹关联及目标估计，并对不同信源告警信息进行融合。
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Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113391274B (zh) * | 2021-06-15 | 2022-08-05 | 电子科技大学 | 一种机载相控阵雷达低空目标最优搜索方法 |
| CN115220005B (zh) * | 2022-07-20 | 2023-04-28 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于多源信息融合的光电跟踪设备自动目标识别方法 |
| CN116106892B (zh) * | 2023-04-11 | 2023-06-23 | 扬州宇安电子科技有限公司 | 一种基于靶机平台的侦察设备告警方法 |
Citations (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3644043A (en) * | 1969-08-11 | 1972-02-22 | Hughes Aircraft Co | Integrated infrared-tracker-receiver laser-rangefinder target search and track system |
| JPH11281738A (ja) * | 1998-03-30 | 1999-10-15 | Mitsubishi Electric Corp | 目標捜索追尾装置 |
| US7183966B1 (en) * | 2003-04-23 | 2007-02-27 | Lockheed Martin Corporation | Dual mode target sensing apparatus |
| US7551121B1 (en) * | 2004-03-12 | 2009-06-23 | Oceanit Laboratories, Inc. | Multi-target-tracking optical sensor-array technology |
| CN103413461A (zh) * | 2013-07-08 | 2013-11-27 | 中国航空无线电电子研究所 | 一种用于飞机安全的综合监视系统及其监视方法 |
| CN104990870A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-10-21 | 中国兵器工业第二0五研究所 | 一种辐射面阵探测器及其扫描线迹图像探测系统 |
| CN106600646A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-04-26 | 北京空间机电研究所 | 一种红外摆扫相机在轨图像均匀性校正方法 |
| CN106646506A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-10 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种基于高速摆镜的红外面阵搜索跟踪系统及方法 |
| CN106767832A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-05-31 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于动态多维分配的被动多源多目标跟踪方法 |
| KR101753680B1 (ko) * | 2016-02-18 | 2017-07-04 | 국방과학연구소 | 표적 탐지 장치 |
| KR101768198B1 (ko) * | 2016-12-16 | 2017-08-16 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 유도 무기의 적외선 기반 탐색 기능을 제공하기 위한 장치 및 그 방법 |
| KR101775688B1 (ko) * | 2016-12-02 | 2017-09-06 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치 및 그 방법 |
| CN108535716A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-09-14 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 对低慢小目标的光学预警与激光干扰系统及方法 |
| CN109116349A (zh) * | 2018-07-26 | 2019-01-01 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 多传感器协同跟踪联合优化决策方法 |
| CN109658770A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-19 | 江苏前景信息科技有限公司 | 人民防空训练空情模拟系统 |
| CN110596695A (zh) * | 2019-10-14 | 2019-12-20 | 上海机电工程研究所 | 基于跟踪滤波信息的目标机动识别使用方法及系统 |
| CN110701963A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-17 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种红外/雷达复合导引头交班性能改进方法 |
| CN110749986A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-04 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种红外连续变焦面阵扫描光学系统及像移补偿方法 |
| CN110764078A (zh) * | 2019-01-25 | 2020-02-07 | 中国航空无线电电子研究所 | 一种低空无人机综合探测处置方法及其装置 |
| CN111415370A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-14 | 中山大学 | 一种基于嵌入式的红外复杂场景目标实时跟踪方法及系统 |
| CN111693985A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-22 | 北京无线电测量研究所 | 雷达目标跟踪方法、雷达、计算机设备和存储介质 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7425916B2 (en) * | 2006-11-14 | 2008-09-16 | Stevens Jr Robert R | Airborne distributed pulse doppler radar missile warning system |
| DE102007032084A1 (de) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Eads Deutschland Gmbh | Kollisions- und Konfliktvermeidungssystem für autonome unbemannte Flugzeuge (UAV) |
-
2020
- 2020-11-17 CN CN202011288609.5A patent/CN112526506B/zh active Active
Patent Citations (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3644043A (en) * | 1969-08-11 | 1972-02-22 | Hughes Aircraft Co | Integrated infrared-tracker-receiver laser-rangefinder target search and track system |
| JPH11281738A (ja) * | 1998-03-30 | 1999-10-15 | Mitsubishi Electric Corp | 目標捜索追尾装置 |
| US7183966B1 (en) * | 2003-04-23 | 2007-02-27 | Lockheed Martin Corporation | Dual mode target sensing apparatus |
| US7551121B1 (en) * | 2004-03-12 | 2009-06-23 | Oceanit Laboratories, Inc. | Multi-target-tracking optical sensor-array technology |
| CN103413461A (zh) * | 2013-07-08 | 2013-11-27 | 中国航空无线电电子研究所 | 一种用于飞机安全的综合监视系统及其监视方法 |
| CN104990870A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-10-21 | 中国兵器工业第二0五研究所 | 一种辐射面阵探测器及其扫描线迹图像探测系统 |
| KR101753680B1 (ko) * | 2016-02-18 | 2017-07-04 | 국방과학연구소 | 표적 탐지 장치 |
| CN106600646A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-04-26 | 北京空间机电研究所 | 一种红外摆扫相机在轨图像均匀性校正方法 |
| CN106646506A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-10 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种基于高速摆镜的红外面阵搜索跟踪系统及方法 |
| KR101775688B1 (ko) * | 2016-12-02 | 2017-09-06 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 다중 센서를 이용하여 표적을 추적하기 위한 장치 및 그 방법 |
| KR101768198B1 (ko) * | 2016-12-16 | 2017-08-16 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 유도 무기의 적외선 기반 탐색 기능을 제공하기 위한 장치 및 그 방법 |
| CN106767832A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-05-31 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于动态多维分配的被动多源多目标跟踪方法 |
| CN108535716A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-09-14 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 对低慢小目标的光学预警与激光干扰系统及方法 |
| CN109116349A (zh) * | 2018-07-26 | 2019-01-01 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 多传感器协同跟踪联合优化决策方法 |
| CN109658770A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-19 | 江苏前景信息科技有限公司 | 人民防空训练空情模拟系统 |
| CN110764078A (zh) * | 2019-01-25 | 2020-02-07 | 中国航空无线电电子研究所 | 一种低空无人机综合探测处置方法及其装置 |
| CN110596695A (zh) * | 2019-10-14 | 2019-12-20 | 上海机电工程研究所 | 基于跟踪滤波信息的目标机动识别使用方法及系统 |
| CN110701963A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-17 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种红外/雷达复合导引头交班性能改进方法 |
| CN110749986A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-04 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种红外连续变焦面阵扫描光学系统及像移补偿方法 |
| CN111415370A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-14 | 中山大学 | 一种基于嵌入式的红外复杂场景目标实时跟踪方法及系统 |
| CN111693985A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-22 | 北京无线电测量研究所 | 雷达目标跟踪方法、雷达、计算机设备和存储介质 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| A fuzzy fusion algorithm for radar/infrared sensors;Zhu Meng-yu等;IET International Radar Conference 2009;全文 * |
| 天空背景下红外搜索跟踪系统成像特征仿真;屈毅;中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑;全文 * |
| 球载雷达与红外联合探测系统研究;张靖;李迎旭;刘婧逸;;现代雷达(第05期);全文 * |
| 红外搜索与跟踪系统发展综述;石永山等;光电技术应用;第31卷(第4期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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