CN113671479A - 航迹起始的确定方法、装置和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种航迹起始的确定方法、装置和计算机可读存储介质，所述航迹起始的确定方法包括以下步骤：对雷达的扫描区域进行分区得到各个子区域以及所述子区域对应的扩展区域；根据所述雷达在所述子区域以及所述子区域对应的扩展区域中扫描的点迹的数量确定所述子区域的类型；在所述子区域的类型为杂波区域时，在所述杂波区域对应的点迹中，确定运动对象的航迹起始点，其中，所述杂波区域对应的航迹起始点的航迹质量值大于目标阈值。本发明提高了雷达对运动对象的监测精度。

Description

航迹起始的确定方法、装置和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及雷达探测技术领域，尤其涉及一种航迹起始的确定方法、装置和计算机可读存储介质。

背景技术

当前，雷达对运动对象的航迹起始通过雷达扫描的雷达数据进行建立。参照图1，装置得到雷达信号后，对信号进行处理得到雷达数据，再通过点迹预处理、点迹相关、航迹起始、以及航迹滤波更新得到运动对象的航迹起始并基于航迹起始进行运动对象追踪，以显示在控制平面上。考虑到实际环境的复杂，运动对象周围存在大量虚假点迹，在雷达遭遇有运动车辆的道路时，某些量测点迹出现聚集情况，会降低航迹起始的质量，同时影响到数据关联，在此处理阶段会有多个满足关联要求的关联点情况，在雷达总端上形成较多的虚假航迹，甚至造成运动对象跟踪探测失败，导致雷达对运动对象的监测精度较低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种航迹起始的确定方法、装置和计算机可读存储介质，旨在雷达对运动对象的监测精度较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种航迹起始的确定方法，所述航迹起始的确定方法包括以下步骤：

对雷达的扫描区域进行分区得到各个子区域以及所述子区域对应的扩展区域；

根据所述雷达在所述子区域以及所述子区域对应的扩展区域中扫描的点迹的数量确定所述子区域的类型；

在所述子区域的类型为杂波区域时，在所述杂波区域对应的点迹中，确定运动对象的航迹起始点，其中，所述杂波区域对应的航迹起始点的航迹质量值大于目标阈值。

在一实施例中，所述在所述杂波区域对应的点迹中，确定运动对象的航迹起始点的步骤包括：

获取所述子区域中点迹的雷达扫描角度、距离以及速度；

在所述雷达扫描角度小于目标角度、所述距离小于目标距离且所述速度小于目标速度，将所述点迹确定为所述子区域关联的第一点迹；

获取所述第一点迹对应的参数，并根据所述参数确定所述第一点迹的航迹质量值；

在所述航迹质量值大于目标阈值时，获取所述杂波区域的检测的点迹的数量，其中，所述数量为雷达扫描所述扫描区域的次数达到预设次数检测的点迹的总数量；

在所述数量达到预设数量时，将所述第一点迹确定为运动对象的航迹起始点。

在一实施例中，所述杂波区域包括一般杂波区域以及强杂波区域，所述一般杂波区域内的点迹数量小于所述强杂波区内的点迹数量；

在所述杂波区域为一般杂波区域时，将预设角度作为目标角度、将预设距离确定为目标距离、且将预设速度确定为目标距离；

在所述杂波区域为强杂波区域时，减小所述预设角度作为目标角度、减小预设距离作为目标距离、且减小预设速度确定为目标距离。

在一实施例中，杂波区域包括一般杂波区域以及强杂波区域，所述一般杂波区域内的点迹数量小于所述强杂波区内的点迹数量；

在所述杂波区域为一般杂波区域时，将第一数值确定为目标阈值；

在所述杂波区域为强杂波区域时，将第二数值确定为目标阈值，其中，所述第二数值大于所述第一数值。

在一实施例中，所述确定运动对象的航迹起始点的步骤之后，还包括：

获取所述航迹起始点在当前时刻的第一状态估计值以及量测值；

确定所述第一状态估计值对应的第一协方差，并根据所述第一协方差预预测所述航迹起始点在下一时刻的第二状态估计值；

根据所述量测值确定新息协方差、状态协方差以及目标过程协方差，并根据所述新息协方差、所述状态协方差以及所述目标过程协方差确定增益值；

根据所述增益值修正所述第二状态估计值得到目标状态估计值。

在一实施例中，所述根据所述量测值确定目标过程协方差的步骤包括：

根据所述量测值确定待确定过程协方差；

在所述第二子区域的类型为一般杂波区域时，将所述待确定过程协方差确定为目标过程协方差；

在所述第二子区域的类型为强杂波区域时，减小所述待确定过程协方差得到目标过程协方差。

在一实施例中，所述杂波区域包括一般杂波区域以及强杂波区域；

在所述杂波区域中的点迹数量大于第一预设数量且小于第二预设数量和/或所述杂波区域对应的点迹的平均数量大于第一预设平均数且小于第二预设平均数，将所述杂波区域确定为一般杂波区域，其中，所述平均数量根据所述杂波区域与杂波区域相邻的扩展区域的点迹总数量与区域数量确定，所述区域数量根据所述杂波区与所述杂波区域相邻的扩展区域确定；

在所述杂波区域中的点迹数量大于第二预设数量和/或所述杂波区域对应的点迹的平均数量大于第二预设平均数，将所述杂波区域确定为强杂波区域。

在一实施例中，所述对雷达的扫描区域进行分区得到各个子区域以及所述子区域对应的扩展区域的步骤包括：

获取分割角度以及分割距离；

根据所述分割角度对所述扫描区域的方位进行分割，并根据所述分割距离对分割后的所述扫描区域的扫描距离进行分割，得到各个子区域；

或者，根据所述分割距离对所述扫描区域的扫描距离进行分割，并根据所述分割角度对分割后的所述扫描区域的方位进行分割，得到各个子区域以及所述子区域对应的扩展区域。

为实现上述目的，本发明还提供一种航迹起始的确定装置，所述航迹起始的确定装置包括存储器、处理器以及存储在所存储器内并可在所述处理器上运行的确定程序，所述确定程序被所述处理器执行时实现如上所述的航迹起始的确定方法的各个步骤。

为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有确定程序，所述确定程序被处理器执行时实现如上所述的航迹起始的确定方法的各个步骤。

本发明提供的航迹起始的确定方法、装置和计算机可读存储介质，航迹起始的确定装置对雷达的扫描区域进行分区得到各个子区域以及子区域对应的扩展区域，并根据雷达在子区域以及子区域对应的扩展区域中扫描的点迹的数量确定子区域的类型，且在子区域的类型为杂波区域时，在杂波区域对应的点迹中确定运动对象的航迹起始点，且航迹起始点的航迹质量大于预设阈值。本发明先将雷达的扫描区域进行分区得到多个子区域以及子区域对应的扩展区域，再从子区域以及扩展区域中准确的确定虚假点迹较多的杂波区域，最后从杂波区域中选取航迹质量较大的点迹作为运动对象的航迹起始点，使得扫描区域中各个杂波区域的虚假轨迹被剔除，提高了雷达对运动对象的监测精度。

附图说明

图1为本发明实施例涉及的航迹起始的确定装置的硬件结构示意图；

图2为本发明航迹起始的确定方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明雷达扫描区域分区后的子区域示意图；

图4为本发明航迹起始的确定方法第二实施例中步骤S30的细化流程示意图；

图5为本发明航迹起始的确定方法第三实施例中步骤S30的细化流程示意图；

图6为本发明航迹起始的确定方法第四实施例的流程示意图；

图7为本发明运动对象的预测位置的示意图；

图8为雷达采用本发明提供的航迹起始的确定方法得到的运动对象的航迹图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

低空慢速小目标的雷达探测过程，会受到来自目标周围复杂背景的干扰，如道路、建筑物、人等，这些干扰对象产生的雷达回波对真实目标的探测具有较大影响，这些回波通常被称为杂波。

在雷达系统中，信号处理器采用相关算法在一定程度上对杂波进行抑制，并探测到目标，对雷达检测上报的散点信息通过一定方法处理后获取目标距离、方位、运动参数等数据，进而采取关联、滤波、跟踪等运算，形成稳定的目标航迹，并在雷达终端上显示出来。由于雷达回波中混有较多杂波，即便经信号处理与数据处理，在雷达终端上依然存在大量虚假目标，尤其是在有道路的环境下，密集移动的车辆与低空慢速目标运动速度以及位置信息比较接近，对后续的航迹滤波跟踪有严重影响，导致雷达对于复杂环境的适应性不高。

本发明实施例的主要解决方案是：对雷达的扫描区域进行分区得到各个子区域以及所述子区域对应的扩展区域；根据所述雷达在所述子区域以及所述子区域对应的扩展区域中扫描的点迹的数量确定所述子区域的类型；在所述子区域的类型为杂波区域时，在所述杂波区域对应的点迹中，确定运动对象的航迹起始点，其中，所述杂波区域对应的航迹起始点的航迹质量值大于目标阈值。

本发明先将雷达的扫描区域进行分区得到多个子区域以及子区域对应的扩展区域，再从子区域以及扩展区域中准确的确定虚假点迹较多的杂波区域，最后从杂波区域中选取航迹质量较大的点迹作为运动对象的航迹起始点，使得扫描区域中各个杂波区域的虚假轨迹被剔除，提高了雷达对运动对象的监测精度。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的航迹起始的确定装置的硬件结构示意图。

如图1所示，本发明实施例方案涉及是航迹起始的确定装置。航迹起始的确定装置可为处理雷达信号的电子设备，例如，为本地计算机或者云端服务器，也可以是雷达本身。航迹起始的确定装置可以包括：处理器101，例如CPU，通信总线102，存储器103。其中，通信总线102用于实现这些组件之间的连接通信。本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对航迹起始的确定装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器中可以包括确定程序。

在图1所示的装置中，处理器101可以用于调用存储器103中存储的确定程序，并执行以下操作：

对雷达的扫描区域进行分区得到各个子区域以及所述子区域对应的扩展区域；

根据所述雷达在所述子区域以及所述子区域对应的扩展区域中扫描的点迹的数量确定所述子区域的类型；

在所述子区域的类型为杂波区域时，在所述杂波区域对应的点迹中，确定运动对象的航迹起始点，其中，所述杂波区域对应的航迹起始点的航迹质量值大于目标阈值。

在一实施例中，处理器101可以调用存储器103中存储的确定程序，还执行以下操作：

获取所述子区域中点迹的雷达扫描角度、距离以及速度；

在所述雷达扫描角度小于目标角度、所述距离小于目标距离且所述速度小于目标速度，将所述点迹确定为所述子区域关联的第一点迹；

获取所述第一点迹对应的参数，并根据所述参数确定所述第一点迹的航迹质量值；

在所述航迹质量值大于目标阈值时，获取所述杂波区域的检测的点迹的数量，其中，所述数量为雷达扫描所述扫描区域的次数达到预设次数检测的点迹的总数量；

在所述数量达到预设数量时，将所述第一点迹确定为运动对象的航迹起始点。

在一实施例中，处理器101可以调用存储器103中存储的确定程序，还执行以下操作：

在所述杂波区域为一般杂波区域时，将预设角度作为目标角度、将预设距离确定为目标距离、且将预设速度确定为目标距离；

在所述杂波区域为强杂波区域时，减小所述预设角度作为目标角度、减小预设距离作为目标距离、且减小预设速度确定为目标距离。

在一实施例中，处理器101可以调用存储器103中存储的确定程序，还执行以下操作：

在所述杂波区域为一般杂波区域时，将第一数值确定为目标阈值；

在所述杂波区域为强杂波区域时，将第二数值确定为目标阈值，其中，所述第二数值大于所述第一数值。

在一实施例中，处理器101可以调用存储器103中存储的确定程序，还执行以下操作：

获取所述航迹起始点在当前时刻的第一状态估计值以及量测值；

确定所述第一状态估计值对应的第一协方差，并根据所述第一协方差预预测所述航迹起始点在下一时刻的第二状态估计值；

根据所述量测值确定新息协方差、状态协方差以及目标过程协方差，并根据所述新息协方差、所述状态协方差以及所述目标过程协方差确定增益值；

根据所述增益值修正所述第二状态估计值得到目标状态估计值。

在一实施例中，处理器101可以调用存储器103中存储的确定程序，还执行以下操作：

根据所述量测值确定待确定过程协方差；

在所述第二子区域的类型为一般杂波区域时，将所述待确定过程协方差确定为目标过程协方差；

在所述第二子区域的类型为强杂波区域时，减小所述待确定过程协方差得到目标过程协方差。

在一实施例中，处理器101可以调用存储器103中存储的确定程序，还执行以下操作：

在所述杂波区域中的点迹数量大于第一预设数量且小于第二预设数量和/或所述杂波区域对应的点迹的平均数量大于第一预设平均数且小于第二预设平均数，将所述杂波区域确定为一般杂波区域，其中，所述平均数量根据所述杂波区域与杂波区域相邻的扩展区域的点迹总数量与区域数量确定，所述区域数量根据所述杂波区与所述杂波区域相邻的扩展区域确定；

在所述杂波区域中的点迹数量大于第二预设数量和/或所述杂波区域对应的点迹的平均数量大于第二预设平均数，将所述杂波区域确定为强杂波区域。

在一实施例中，处理器101可以调用存储器103中存储的确定程序，还执行以下操作：

获取分割角度以及分割距离；

根据所述分割角度对所述扫描区域的方位进行分割，并根据所述分割距离对分割后的所述扫描区域的扫描距离进行分割，得到各个子区域；

或者，根据所述分割距离对所述扫描区域的扫描距离进行分割，并根据所述分割角度对分割后的所述扫描区域的方位进行分割，得到各个子区域以及所述子区域对应的扩展区域。

本实施例根据上述方案，航迹起始的确定装置对雷达的扫描区域进行分区得到各个子区域以及子区域对应的扩展区域，并根据雷达在子区域以及子区域对应的扩展区域中扫描的点迹的数量确定子区域的类型，且在子区域的类型为杂波区域时，在杂波区域对应的点迹中确定运动对象的航迹起始点，且航迹起始点的航迹质量大于预设阈值。本发明先将雷达的扫描区域进行分区得到多个子区域以及子区域对应的扩展区域，再从子区域以及扩展区域中准确的确定虚假点迹较多的杂波区域，最后从杂波区域中选取航迹质量较大的点迹作为运动对象的航迹起始点，使得扫描区域中各个杂波区域的虚假轨迹被剔除，提高了雷达对运动对象的监测精度。

基于上述航迹起始的确定装置的硬件构架，提出本发明航迹起始的确定方法的实施例。

参照图2，图2为本发明航迹起始的确定方法的第一实施例，所述航迹起始的确定方法包括以下步骤：

步骤S10，对雷达的扫描区域进行分区得到各个子区域以及子区域对应的扩展区域；

在本实施例中，执行主体为航迹起始的确定装置，航迹起始的确定装置可以是处理雷达信号的设备，如计算机或者服务器，也可以雷达本身。为了便于说明，以下采用装置指代航迹起始的确定装置。雷达需要对运动对象进行扫描跟踪，而进行扫描跟踪之前，需要先确定运动对象的航迹起始。航迹起始指的是雷达未进入稳定跟踪之前对运动对象的航迹确立过程。

装置先获取雷达的扫描区域，并对扫描区域进行分区得到各个子区域以及子区域对应的扩展区域。具体的，装置获取分割角度以及分割距离，再通过分割角度对扫描区域的方位进行分割，且通过分割距离对分割后的扫描区域的扫描距离进行分割得到各个子区域；或者，装置通过分割距离对扫描区域的扫描距离先进行分割，且通过分割角度对分割后的扫描区域的方位进行分割得到各个子区域。例如，扫描区域的方位为360°，扫描距离为10Km，定义分割角度为4°，分割距离为50m，则整个扫描区域分区为90×200个子区域。

考虑到单个网格(一个网格即为一个子区域)的精确程度以及边界的模糊，因此将当前位置的标记为中心进行四周扩展形成局部网格。例如，以某预分区的位置(i,j)为中心，扩展网格(扩展网格即为扩展区域)(i-1,j)，(i-1,j+1,i-1,j-1，i+1，j，i+1，j+1，i+1，j-1，i-1，j,i,j+1，i，j-1，上述9个网格构成3×3大小的大网格。需要说明的是，扩展区域为针对马路雷达检测点的特点设计的；且本实施例的方案适用于城市环境的复杂马路雷达检测，当然也适用于其他类型的环境。

在网格扩展的过程中对于临近边界的网格位置进行单独模式分类划分和统计，如图3。

图3中(1)(2)(3)(4)为杂波区位于顶角位置情况，以图3中(4)所示；图3中(5)(6)(7)(8)为杂波区位于边线位置情况，以图3中(3)所示；其他位置情况下以该杂波区位置为中心的9宫格，以图3中(2)所示。

步骤S20，根据所述雷达在所述子区域以及所述子区域对应的扩展区域中扫描的点迹的数量确定所述子区域的类型；

扫描区域中包括有多个雷达扫描的点迹，分区所得的子区域也具有多个点迹。装置统计每个子区域中的点迹的数量，从而根据数量确定子区域的类型。子区域的类型包括非杂波区域以及杂波区域。在当子区域的点迹的数量大于预设数量，则将该子区域标记为杂波区域；若是子区域的点迹的数量小于预设数量，则可将子区域标记为非杂波区域。需要说明的是，各个子区域需要经过一段时间积累并实时更新形成具有固定时间长度的时间积累实现冻结功能，并对该时间盒内对应的子区域的点迹进行数量的确定以进行类型的确定。进一步的，装置还可以根据子区域以及子区域对应的扩展区域进行点迹密度的确定，从而根据点迹密度确定子区域为非杂波区还是杂波区。具体的，装置确定子区域以及子区域对应的扩展区域的点迹总数量，点迹总数量除以子区域以及子区域对应的扩展区域的区域总数量即可得到点迹密度，若是点迹密度大于预设值，则子区域为杂波区；若小于预设值，则为非杂波区。

步骤S30，在所述子区域的类型为杂波区域时，在所述杂波区域对应的点迹中，确定运动对象的航迹起始点，其中，所述杂波区域对应的航迹起始点的航迹质量值大于目标阈值。

在当子区域的类型为杂波区域时，需要对杂波区域中的点迹进行航迹质量的评分，并将评分大于预设阈值的点迹确定为运动对象的航迹起始点，也即在杂波区域对应的点迹中确定运动对象的航迹起始点。评分即为航迹质量值，航迹质量值通过点迹的速度、高度等参数确定。

在本实施例提供的技术方案中，航迹起始的确定装置对雷达的扫描区域进行分区得到各个子区域以及子区域对应的扩展区域，并根据雷达在子区域以及子区域对应的扩展区域中扫描的点迹的数量确定子区域的类型，且在子区域的类型为杂波区域时，在杂波区域对应的点迹中确定运动对象的航迹起始点，且航迹起始点的航迹质量大于预设阈值。本发明先将雷达的扫描区域进行分区得到多个子区域以及子区域对应的扩展区域，再从子区域以及扩展区域中准确的确定虚假点迹较多的杂波区域，最后从杂波区域中选取航迹质量较大的点迹作为运动对象的航迹起始点，使得扫描区域中各个杂波区域的虚假轨迹被剔除，提高了雷达对运动对象的监测精度。

参照图4，图4为本发明航迹起始的确定方法的第二实施例，基于第一实施例，所述步骤S30包括：

步骤S31，获取所述杂波区域关联的第一点迹的第一加速度以及所述第一点迹对应的第一雷达扫描角度；

在本实施中，将杂波区域关联的点迹定义为第一点迹。雷达在扫描点迹时，会获取点迹的角速度以及夹角。夹角为点迹相对雷达的方向与预设方向之间的夹角，该夹角定义为雷达扫描角度。装置基于雷达扫描的信号获取杂波区域关联的第一点迹的第一加速度以及第一雷达扫描角度。装置在基于第一加速度进行加速度判断且基于第一雷达扫描角度的判断。也即装置判断第一加速度是否小于第一预设加速度，且判断第一雷达扫描角度是否小于第一预设角度。第一预设角速度以及第一预设加速度可为任意合适的数值。

步骤S32，在所述第一加速度小于第一预设加速度且所述第一雷达扫描角度小于第一预设角度时，将所述第一点迹确定为临时航迹点，并获取所述临时航迹点的各个参数变化率，其中，所述参数变化率为速度变化率、高度变化率或者航向变化率；

步骤S33，根据所述参数变化率的权重，对各个所述参数变化率加权计算，得到所述临时航迹点的航迹质量值；

在当第一点迹的第一加速度小于第一预设加速度且第一雷达扫描角度小于第一预设角度，则将第一点迹确定为临时航迹点。若是，第一加速度大于或等于第一预设加速度、第一雷达扫描角度大于或等于第一预设角度、或者第一加速度大于或等于第一预设加速度且第一雷达扫描角度大于或等于第一预设角度，则丢弃该第一点迹，进行下一个第一点迹的加速度以及夹角的判断。

装置再进一步确定临时航迹点的航迹质量值。具体的，装置获取临时航迹点的各个参数变化率，参数变化率为速度变化率、高度变化率或者航向变化率，也即装置至少获取上述三个参数变化率。每个参数变化率具有对应的权重，装置基于权重以及参数变化率进行加权计算得到临时航迹点的航迹质量值。为了便于与目标阈值比对，将各个参数变化率量化值[0,1]再进行加权计算。需要说明的是，上述步骤可以简化为：获取所述第一点迹对应的参数，并根据所述参数确定第一点迹(临时航迹)的航迹质量值。

步骤S34，在所述航迹质量值大于目标阈值时，获取所述杂波区域的检测的点迹的第一数量，其中，所述第一数量为雷达扫描所述扫描区域的次数达到第一预设次数检测的点迹的总数量；

装置得到临时航迹点的航迹质量值后，在判断航迹质量值是否大于目标阈值。若是航迹质量值大于目标阈值，则进行N/M逻辑判断以确定该临时航迹点是否为航迹起始点。若是航迹质量值小于或等于目标阈值，则将该临时航迹点丢弃，进行下一个第一点迹的加速度以及夹角的判断。

需要说明的是，杂波区域包括一般杂波区域以及强杂波区域，一般杂波区域内的点迹数量小于强杂波区内的点迹数量；在杂波区域为一般杂波区域时，将第一数值确定为目标阈值；在杂波区域为强杂波区域时，将第二数值确定为目标阈值，其中，第二数值大于第一数值。可以理解的是，若是杂波区域为强杂波区域，则用于比对的航迹质量的门限值大于一般杂波区所对应的航迹质量的门限值。

装置在初步确定杂波区域，需要进一步确定杂波区域为一般杂波区域还是强杂波区域。具体的，装置统计杂波区域中的点迹数量，在杂波区域中的点迹数量大于第一预设数量且小于第二预设数量、杂波区域对应的点迹的平均数量大于第一预设平均数且小于第二预设平均数、或者杂波区域中的点迹数量大于第一预设数量且小于第二预设数量且杂波区域对应的点迹的平均数量大于第一预设平均数且小于第二预设平均数，杂波区域即为一般杂波区域；而平均数量通过杂波区域与杂波区域相邻的扩展区域的点迹总数量与区域数量确定，区域数量为所述杂波区与杂波区域相邻的扩展区域确定，例如，区域数量为3×3的9个子区域(中心区域为子区域，其他区域均为子区域对应的扩展区域)，平均数量表征3×3区域的点迹密度。而在杂波区域中的点迹数量大于第二预设数量、杂波区域对应的点迹的平均数量大于第二预设平均数、或者在杂波区域中的点迹数量大于第二预设数量且杂波区域对应的点迹的平均数量大于第二预设平均数，杂波区域确定为强杂波区域。

步骤S35，在所述第一数量达到第一预设数量时，将所述临时航迹点确定为运动对象的航迹起始点。

N/M逻辑判断具体为装置获取杂波区域的监测点迹的第一数量，第一数量为雷达扫描所述扫描区域的次数达到第一预设次数检测的点迹的总数量。装置再判断第一数量是否达到第一预设数量，若是达到第一预设数量时，则将该临时航迹点确定为运动对象的航迹起始点，若未达到，则将继续将该点迹作为临时航迹点。而第一预设次数与N/M逻辑中的N相关，第一预设数量与N/M逻辑中的M相关。在本实施例中，可以采用3/4逻辑判断。

在本实施例提供的技术方案中，装置对杂波区域的点迹进行航迹质量的确定，通过航迹质量与目标阈值的比对，从而准确的在杂波区域中确定航迹起始点。

参照图5，图5为本发明航迹起始的确定方法的第三实施例，基于的人实施例，所述步骤S31之前，还包括：

步骤S36，获取所述子区域中点迹的第二雷达扫描角度、距离以及速度；

步骤S37，在所述第二雷达扫描角度小于目标角度、所述距离小于目标距离且所述速度小于目标速度，将所述点迹确定为所述子区域关联的第一点迹。

在本实施例中，装置在得到各个子区域中，需要对子区域的各个点迹进行点迹关联，也即初步将明显是虚假点迹去除。具体的，装置先获取子区域中的点迹的第二雷达扫描角度、距离以及速度。装置再进行角度门限判断、距离门限的判断以及速度门限的判断。也即装置判断第二雷达扫描角度是否小于目标角度、距离是否小于目标距离且判断速度是否小于目标速度。若是第二雷达扫描角度小于目标角度、距离小于目标距离且所述速度小于目标速度，将所述点迹确定为子区域关联的第一点迹。

需要说明的是，子区域分为非杂波区域以及杂波区域，而杂波区域包括一般杂波区域以及强杂波区域，一般杂波区域内的点迹数量小于强杂波区内的点迹数量；在杂波区域为一般杂波区域时，将第二预设角度作为目标角度、将预设距离确定为目标距离、且将预设速度确定为目标距离；在杂波区域为强杂波区域时，减小所述第二预设角度作为目标角度、减小预设距离作为目标距离、且减小预设速度确定为目标距离。第二预设角度、预设距离以及预设速度作为一般杂波区域关联点迹的限制条件，若是杂波区域为强杂波区域，则需要加强限制条件，也即将第二预设角度减小、减小预设距离以及减小预设角度作为加强后的限制条件以确定强杂波区域关联的点迹。

本实施例实际为一种基于杂波图策略的雷达航迹处理方法，引入杂波图策略，将雷达航迹处理的过程引入区域预分区、区域判别、区域扩展及区域标记、模式选取与参数分配的思路，带有冻结功能的杂波图能够将慢速目标的保留下来，进一步对杂波区进行分区处理，加强或削弱相应的条件限制，最大程度优化航迹质量，实现一种模式判断与自适应分配的数据处理过程，相比与传统方法，该方法在起到一定的杂波抑制效果的同时大大提高了雷达的环境适应能力，另外具有较好的稳定和灵敏的特点。

需要说明的是，借鉴雷达信号处理中杂波图概念，将雷达探测范围进行网格划分(可选择直角坐标或者极坐标)，在雷达工作过程中实时判别各网格单元对应区域是否存在杂波，并进行标识；这一过程定义为杂波图策略。

在一实施例中，步骤S20之后，还包括：

A、在所述子区域的类型为非杂波区域时，获取所述非杂波区域关联的第二点迹的第二加速度以及所述第二点迹对应的第三雷达扫描角度；

B、在所述第二加速度小于第二预设加速度且所述第三雷达扫描角度小于第二预设角度时，获取所述非杂波区域的检测的点迹的第二数量，其中，所述第二数量为雷达扫描所述扫描区域的次数达到第二预设次数检测的点迹的总数量；

C、在所述第二数量达到第二预设数量时，将所述第二点迹确定为运动对象的航迹起始点。

在本实施例中，在当子区域为非杂波区域时，子区域中的点迹几乎都为运动运行真实的点迹，则无需对非杂波区域中的点迹进行航迹质量的确定。

对此，装置先获取非载波区域关联的第二点迹的第二加速度以及第二点迹的第三雷达扫描角度，再进行加速度以及夹角的判断。若是在第二加速度小于第二预设加速度且第三雷达扫描角度小于第二预设角度时，获取非杂波区域的检测的点迹的第二数量，第二数量为雷达扫描所述扫描区域的次数达到第二预设次数检测的点迹的总数量，若是第二数量达到第二预设数量时，将第二点迹确定为运动对象的航迹起始点。若是加速度以及夹角判断中的任意一个判断未通过，则放弃第二点迹，进行下一个第二点迹的加速度以及夹角判断；且N/M逻辑判断(N/M逻辑判断即为第二数量是否达到第二预设次数的判断)未通过，则将第二点迹作为临时航迹点。

参照图6，图6为本发明航迹起始的确定方法的第四实施例，基于第一至第三中任一实施例，所述步骤S30之后，还包括：

步骤S40，获取所述航迹起始点在当前时刻的第一状态估计值以及量测值；

步骤S50，确定所述第一状态估计值对应的第一协方差，并根据所述第一协方差预预测所述航迹起始点在下一时刻的第二状态估计值；

步骤S60，根据所述量测值确定新息协方差、状态协方差以及目标过程协方差，并根据所述新息协方差、所述状态协方差以及所述目标过程协方差确定增益值；

步骤S70，根据所述增益值修正所述第二状态估计值得到目标状态估计值。

装置在确定航迹起始点后，需要进行航迹的滤波更新以及追踪。具体的，装置先获取航迹起始点在当前适合的第一状态估计值以及量测值。第一状态估计值为运动对象在航迹起始点所对应估的位置估计值、速度等估计值，量测值为运动对象在航迹起始点的实际位置、实际速度等。装置再通过第一状态估计值确定第一协方差，第一协方差

其中，k为当前时刻，k+1为下一个时刻。装置再通过第一协方差预测航迹起始点在下意识和的第二状态估计值，第二状态估计值P(k+1|k)＝F(k)P(k|k)F(k)′+Q(k)。装置再通过量测值确定新息协方差、状态协方差以及目标过程协方差，从而根据新息协方差、状态协方差以及目标过程协方差确定增益值，最后通过增益值修正第二状态估计值得到目标状态估计值，从而完成航迹的滤波更新以及追踪。目标状态估计值表征运动对象的预测位置，具体如图7所示，其中，相关点迹即为航迹起始点。

其中，新息协方差S(k+1)＝H(k+1)P(k+1|k)H(k+1)′+R(k)；

状态协方差

过程协方差P(k+1|k+1)＝[I-K(k+1)H(k+1)]P(k+1)；

增益值K(k+1)＝P(k+1|k)H(k+1)′S-¹(k+1)。

此外，装置还可以基于实际观测和预测观测的残差，说明预测和测量出的吻合程度，具体如下述公式：

需要说明的是，对于一般杂波区域和强杂波区域而言，目标过程协方差不同。具体的，装置先根据量测值确定待确定过程协方差，在第二子区域的类型为一般杂波区域时，将待确定过程协方差确定为目标过程协方差；在第二子区域的类型为强杂波区域时，减小待确定过程协方差得到目标过程协方差。可以理解的是，装置进行对区域判断和标识以后对跟踪滤波中的参数进行自适应的选取和调整，对强杂波区域的跟踪滤波处理过程中，通过调整过程协方差(减小过程协方差)，实现增益值的调整,r*Q/(r*Q+R)，若r<1,则过程协方差P减小，增益值K减小进而提升对预测值得信耐度；而新息协方差、状态协方差两种协方差不需调整，按照正规模式进行跟踪滤波。穿越杂波区域的稳定跟踪效果如图8所示。图8中的右图为雷达采用本实施例提供的航迹起始的确定方法得到的运动对象的航迹跟踪图，左图为雷达在非杂波区域进行扫描得到的航迹，右图为雷达切换模式(切换模式指的是减小增益值)在杂波区扫描得到的航迹，从左右两图可知，本实施例实现了运动对象的稳定跟踪。

r为调整增益k的系数，Q为状态噪声，R则表示过程噪声，都用来计算或者说贡献到增益K，为了实现模型的自适应，可以按照当前的环境也就是是否杂波强，对r进行付值以层层改变K的值。可以理解的是，若是强杂波区域r小于1，则需要减小过程协方差P。

本实施例在已有的数据处理基础上，结合杂波图策略，采用一种由粗到精网格的分析，对杂波区域进行分类和标记，并对不同杂波区域采用不同的点迹关联与预推等方式，进一步优化量测点迹与滤波跟踪阶段的关联点迹质量，最终达到优化雷达航迹的目的与提升雷达对环境的适应性。该方法相较与传统处理手段，对虚假点迹有较好的抑制效果，具有较强的鲁棒性，简单易实现等优势。

本发明还提供一种航迹起始的确定装置，所述航迹起始的确定装置包括存储器、处理器以及存储在所存储器内并可在所述处理器上运行的确定程序，所述确定程序被所述处理器执行时实现如上实施例所述的航迹起始的确定方法的各个步骤。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有确定程序，所述确定程序被处理器执行时实现如上实施例所述的航迹起始的确定方法的各个步骤。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种航迹起始的确定方法，其特征在于，所述航迹起始的确定方法包括以下步骤：

对雷达的扫描区域进行分区得到各个子区域以及所述子区域对应的扩展区域；

根据所述雷达在所述子区域以及所述子区域对应的扩展区域中扫描的点迹的数量确定所述子区域的类型；

在所述子区域的类型为杂波区域时，在所述杂波区域对应的点迹中，确定运动对象的航迹起始点，其中，所述杂波区域对应的航迹起始点的航迹质量值大于目标阈值。

2.如权利要求1所述的航迹起始的确定方法，其特征在于，所述在所述杂波区域对应的点迹中，确定运动对象的航迹起始点的步骤包括：

获取所述子区域中点迹的雷达扫描角度、距离以及速度；

在所述雷达扫描角度小于目标角度、所述距离小于目标距离且所述速度小于目标速度，将所述点迹确定为所述子区域关联的第一点迹；

获取所述第一点迹对应的参数，并根据所述参数确定所述第一点迹的航迹质量值；

在所述航迹质量值大于目标阈值时，获取所述杂波区域的检测的点迹的数量，其中，所述数量为雷达扫描所述扫描区域的次数达到预设次数检测的点迹的总数量；

在所述数量达到预设数量时，将所述第一点迹确定为运动对象的航迹起始点。

3.如权利要求2所述的航迹起始的确定方法，其特征在于，所述杂波区域包括一般杂波区域以及强杂波区域，所述一般杂波区域内的点迹数量小于所述强杂波区内的点迹数量；

在所述杂波区域为一般杂波区域时，将预设角度作为目标角度、将预设距离确定为目标距离、且将预设速度确定为目标距离；

在所述杂波区域为强杂波区域时，减小所述预设角度作为目标角度、减小预设距离作为目标距离、且减小预设速度确定为目标距离。

4.如权利要求2所述的航迹起始的确定方法，其特征在于，杂波区域包括一般杂波区域以及强杂波区域，所述一般杂波区域内的点迹数量小于所述强杂波区内的点迹数量；

在所述杂波区域为一般杂波区域时，将第一数值确定为目标阈值；

在所述杂波区域为强杂波区域时，将第二数值确定为目标阈值，其中，所述第二数值大于所述第一数值。

5.如权利要求1所述的航迹起始的确定方法，其特征在于，所述确定运动对象的航迹起始点的步骤之后，还包括：

获取所述航迹起始点在当前时刻的第一状态估计值以及量测值；

确定所述第一状态估计值对应的第一协方差，并根据所述第一协方差预预测所述航迹起始点在下一时刻的第二状态估计值；

根据所述量测值确定新息协方差、状态协方差以及目标过程协方差，并根据所述新息协方差、所述状态协方差以及所述目标过程协方差确定增益值；

根据所述增益值修正所述第二状态估计值得到目标状态估计值。

6.如权利要求5所述的航迹起始的确定方法，其特征在于，所述根据所述量测值确定目标过程协方差的步骤包括：

根据所述量测值确定待确定过程协方差；

在所述第二子区域的类型为一般杂波区域时，将所述待确定过程协方差确定为目标过程协方差；

在所述第二子区域的类型为强杂波区域时，减小所述待确定过程协方差得到目标过程协方差。

7.如权利要求1-6任一项所述的航迹起始的确定方法，其特征在于，所述杂波区域包括一般杂波区域以及强杂波区域；

在所述杂波区域中的点迹数量大于第一预设数量且小于第二预设数量和/或所述杂波区域对应的点迹的平均数量大于第一预设平均数且小于第二预设平均数，将所述杂波区域确定为一般杂波区域，其中，所述平均数量根据所述杂波区域与杂波区域相邻的扩展区域的点迹总数量与区域数量确定，所述区域数量根据所述杂波区与所述杂波区域相邻的扩展区域确定；

在所述杂波区域中的点迹数量大于第二预设数量和/或所述杂波区域对应的点迹的平均数量大于第二预设平均数，将所述杂波区域确定为强杂波区域。

8.如权利要求1-7任一项所述的航迹起始的确定方法，其特征在于，所述对雷达的扫描区域进行分区得到各个子区域以及所述子区域对应的扩展区域的步骤包括：

获取分割角度以及分割距离；

根据所述分割角度对所述扫描区域的方位进行分割，并根据所述分割距离对分割后的所述扫描区域的扫描距离进行分割，得到各个子区域；

或者，根据所述分割距离对所述扫描区域的扫描距离进行分割，并根据所述分割角度对分割后的所述扫描区域的方位进行分割，得到各个子区域以及所述子区域对应的扩展区域。

9.一种航迹起始的确定装置，其特征在于，所述航迹起始的确定装置包括存储器、处理器以及存储在所存储器内并可在所述处理器上运行的确定程序，所述确定程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的航迹起始的确定方法的各个步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有确定程序，所述确定程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的航迹起始的确定方法的各个步骤。

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