CN113835082A - 用于分布式雷达航迹关联的方法、装置 - Google Patents

用于分布式雷达航迹关联的方法、装置 Download PDF

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CN113835082A
CN113835082A CN202111416505.2A CN202111416505A CN113835082A CN 113835082 A CN113835082 A CN 113835082A CN 202111416505 A CN202111416505 A CN 202111416505A CN 113835082 A CN113835082 A CN 113835082A
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Abstract

本申请涉及雷达航迹关联技术领域，公开一种用于分布式雷达航迹关联的方法、装置，包括：获取设定时段内第一雷达节点和第二雷达节点的航迹，并初始化关联方法参数；筛选出第一雷达节点的航迹与第二雷达节点的航迹中距离少于航迹点间距离阈值的对应航迹点，设为关联点对，并将关联点对保存至点集；根据点集，对第一雷达节点和第二雷达节点的航迹点在点云配准算法下建立统一的坐标系；对统一的坐标系下的第一雷达节点和第二雷达节点的任意航迹点进行航迹映射计算；根据航迹映射计算结果，确定第一雷达节点和第二雷达节点的航迹保存为独立航迹或关联航迹。本申请通过点云配准统一了各雷达节点坐标系统，提高了雷达系统的性能。

Description

用于分布式雷达航迹关联的方法、装置
技术领域
本申请涉及雷达航迹关联技术领域，例如涉及一种用于分布式雷达航迹关联的方法、装置。
背景技术
航迹关联是一种根据航迹特征信息求取航迹映射关系、检索同一目标航迹的方法。现有的分布式雷达系统作为一种新体制雷达系统，其由控制中心、分布式雷达节点等成员组成。通过控制中心协调，各雷达节点以不同模式、不同视角探测目标，并将目标航迹信息回传至控制中心，供控制中心综合处理。
相对于单雷达系统，分布式雷达系统的探测模式、观测视角更为丰富，因而具有更为优异的探测能力。但由于各雷达节点分布在不同位置，分布式雷达系统的航迹数据处理方式更为复杂。在分布式雷达系统中，节点间距离较大，不同位置节点的观测视角、探测能力和航迹编码顺序各不相同。这导致不同节点回传给控制中心的航迹数据中坐标系统，同一目标的航迹编号各不相同。
为实现数据的融合处理、提高探测精度，控制中心需要检索同一目标的航迹，对多节点航迹进行关联处理。但是由于分布式雷达系统中各节点处在不同位置，其工作环境、坐标参考基准点等条件各不相同，使不同节点坐标系统存在一定差异。
然而现阶段航迹关联方法主要是基于相似度统计的航迹关联方法，其未考虑坐标系差异对航迹关联的影响，而这些系统差异会影响各节点航迹位置分布，使在不同节点的同一目标坐标出现差异，从而导致基于航迹位置的直接关联方法性能显著恶化。
发明内容
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。概括不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
本公开实施例提供了一种用于分布式雷达航迹关联的方法、装置，通过引入点云配准方法弥合不同节点坐标系统的差异，将不同雷达节点航迹统一至同一坐标系统下，解决了传统航迹关联方法易受各节点坐标系统差异影响而性能恶化的问题。
在一些实施例中，所述方法包括：获取设定时段内第一雷达节点和第二雷达节点的航迹，并初始化关联方法参数；筛选出第一雷达节点的航迹与第二雷达节点的航迹中距离少于航迹点间距离阈值的对应航迹点，设为关联点对，并将关联点对保存至点集；根据点集，对第一雷达节点和第二雷达节点的航迹点在点云配准算法下建立统一的坐标系；对统一的坐标系下的第一雷达节点和第二雷达节点的任意航迹点进行航迹映射计算；根据航迹映射计算结果，确定第一雷达节点和第二雷达节点的航迹保存为独立航迹或关联航迹。
在一些实施例中，所述装置包括：获取模块，被配置为获取设定时段内第一雷达节点和第二雷达节点的航迹，并初始化关联方法参数；筛选模块，被配置为筛选出第一雷达节点的航迹与第二雷达节点的航迹中距离少于航迹点间距离阈值的对应航迹点，设为关联点对，并将关联点对保存至点集；配准模块，被配置为根据点集，对第一雷达节点和第二雷达节点的航迹点在点云配准算法下建立统一的坐标系；映射模块，被配置为对统一的坐标系下的第一雷达节点和第二雷达节点的任意航迹点进行航迹映射计算；确定模块，被配置为根据航迹映射计算结果，确定第一雷达节点和第二雷达节点的航迹保存为独立航迹或关联航迹。
在一些实施例中，所述装置包括：处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，处理器被配置为在运行程序指令时，执行如上的用于分布式雷达航迹关联的方法。
本公开实施例提供的用于分布式雷达航迹关联的方法、装置，可以实现以下技术效果：
本申请通过将点云配准方法引入分布式雷达航迹关联方法，通过点云配准统一各雷达节点坐标系统，从而抑制分布式雷达各节点坐标系差异对航迹关联的影响，解决了传统关联方法受各节点坐标系差异影响而性能恶化的问题。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
图1是本公开实施例提供的一个用于分布式雷达航迹关联的方法的示意图；
图2是本公开实施例提供的另一个用于分布式雷达航迹关联的方法的示意图；
图3是本公开实施例提供的一个用于分布式雷达航迹关联的装置的示意图；
图4是本公开实施例提供的另一个用于分布式雷达航迹关联的装置的示意图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。
术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。
术语“对应”可以指的是一种关联关系或绑定关系，A与B相对应指的是A与B之间是一种关联关系或绑定关系。
结合图1所示，本公开实施例提供一种用于分布式雷达航迹关联的方法，包括：
S01，雷达系统获取设定时段内第一雷达节点和第二雷达节点的航迹，并初始化关联方法参数。
S02，雷达系统筛选出第一雷达节点的航迹与第二雷达节点的航迹中距离少于航迹点间距离阈值的对应航迹点，设为关联点对，并将关联点对保存至点集。
S03，雷达系统根据点集，对第一雷达节点和第二雷达节点的航迹点在点云配准算法下建立统一的坐标系。
S04，雷达系统对统一的坐标系下的第一雷达节点和第二雷达节点的任意航迹点进行航迹映射计算。
S05，雷达系统根据航迹映射计算结果，确定第一雷达节点和第二雷达节点的航迹保存为独立航迹或关联航迹。
采用本公开实施例提供的用于分布式雷达航迹关联的方法，将点云配准方法引入分布式雷达航迹关联方法，通过点云配准统一各雷达节点坐标系统，从而解决了传统航迹关联方法受各节点坐标系差异影响而性能恶化的问题。
可选地，步骤S01，雷达系统获取设定时段内第一雷达节点和第二雷达节点的航迹，并初始化关联方法参数，包括，
雷达系统基于关联算法，获取第一雷达节点的航迹和第二雷达节点的航迹，提取航迹号、经纬度信息并分别建立航迹集合。
雷达系统初始化关联方法参数。
可选地，航迹集合包括：
Figure 103553DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 644386DEST_PATH_IMAGE003
分别为第一雷达节点和第二雷达节点的航迹集合，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
为第一雷达节点的第i个航迹点的经纬度坐标，
Figure 8503DEST_PATH_IMAGE005
为第二雷达节点的第j个航迹点的经纬度坐标，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
，
Figure 355302DEST_PATH_IMAGE008
与
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为经度坐标，
Figure 488474DEST_PATH_IMAGE010
与
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为纬度坐标，
Figure 793684DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure DEST_PATH_IMAGE013
分别为航迹编号，
Figure 176255DEST_PATH_IMAGE014
和
Figure DEST_PATH_IMAGE015
为各集合航迹点数量。
可选地，初始化关联算法参数包括，使旋转矩阵
Figure 807305DEST_PATH_IMAGE016
，平移变量
Figure DEST_PATH_IMAGE017
，航迹点间距离阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE018
，
Figure DEST_PATH_IMAGE019
为正实数域，航迹点配准距离变化阈值
Figure 201509DEST_PATH_IMAGE020
，关联点对筛选距离阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE021
，最近关联点对数量
Figure DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure DEST_PATH_IMAGE023
为正整数域，关联航迹点数量
Figure DEST_PATH_IMAGE024
。
可选地，步骤S02，雷达系统筛选出第一雷达节点的航迹与第二雷达节点的航迹中距离少于航迹点间距离阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE025
的对应航迹点，设为关联点对，并将关联点对保存至点集，包括：
雷达系统筛选出与第一雷达节点的航迹点的经纬度坐标距离最小的第二雷达节点的航迹点的经纬度坐标，组成关联点对，并将关联点对保存至第一点集。
雷达系统选取目标点对，并将目标点对保存至第二点集，目标点对为第一点集中关联点对的经纬度坐标的距离小于航迹点间距离阈值的关联点对。
可选地，步骤S03，雷达系统根据点集，对第一雷达节点和第二雷达节点的航迹点在点云配准算法下建立统一的坐标系，包括：
雷达系统根据第二点集建立点云配准目标函数，并求解。
雷达系统更新点云配准最优参数。
雷达系统根据配准的最优参数更新第一雷达节点的航迹点位置，并保存。
雷达系统根据更新的第一雷达节点的航迹点位置，计算第一雷达节点的航迹点与第二雷达节点的航迹点的平均距离参数。
雷达系统根据平均距离参数，确定是否成功建立统一的坐标系。
可选地，雷达系统根据平均距离参数，确定统一的坐标系是否建立成功，包括：
如果平均距离参数小于航迹点配准距离变化阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE026
，统一的坐标系建立成功，进入步骤S04；
如果平均距离参数大于或等于航迹点配准距离变化阈值
Figure 867501DEST_PATH_IMAGE027
，统一的坐标系建立未完成，根据第二雷达节点的航迹点位置和更新后的第一雷达节点的航迹点位置，回到步骤S02，雷达系统重新筛选出距离少于航迹点间距离阈值的对应航迹点，设为关联点对，并将关联点对保存至点集。
可选地，步骤S04，雷达系统对统一的坐标系下的第一雷达节点和第二雷达节点的任意航迹点进行航迹映射计算，根据航迹映射计算结果，确定第一雷达节点和第二雷达节点的航迹保存为独立航迹或关联航迹，包括：
雷达系统关联统一坐标系下的第一雷达节点的航迹点与第二雷达节点的航迹点，并分别设为距离点对；
雷达系统计算距离点对之间的距离，并分别保存至距离矩阵中；
雷达系统对距离矩阵中含有相同的第一雷达节点的航迹点的距离点对按照距离的大小进行排序，按照排序将各距离点对之间的距离建立索引，并将索引保存在索引矩阵中；
雷达系统根据索引矩阵筛选出距离点对之间距离符合设定条件的距离点对，并将符合条件的距离点对所对应的第一雷达节点的航迹号和第二雷达节点的航迹号以及距离值设为航迹号对，并将航迹号对保存在航迹号集合中；
雷达系统统计航迹号集合中各航迹号出现的频次，并保存为频率集合；
雷达系统根据频率集合中第一雷达节点的航迹号的频次中最大频率，确定第一雷达节点和第二雷达节点的航迹保存为独立航迹或关联航迹。
作为一种示例，设定条件可以为距离点对之间的距离小于关联参数中的点对筛选距离阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE028
。
可选地，雷达系统根据频率集合中第一雷达节点的航迹号的频次中的最大频率，确定第一雷达节点和第二雷达节点的航迹保存为独立航迹或关联航迹，包括：
雷达系统统计频率集合的元素中含有第一雷达节点航迹号的频次中的最大频率；
雷达系统统计航迹号为最大频率对应的第一雷达节点的航迹号所在航迹的所有航迹点数量；
雷达系统判断航迹号对频次是否符合条件，如果最大频率大于所有航迹点数量与第四设定值的乘积，确定第一雷达节点的航迹与第二雷达节点的航迹为关联航迹；如果最大频率小于或等于所有航迹点数量与第四设定值的乘积，确定第一雷达节点的航迹为独立航迹。
在实际应用中，如图2所示，首先，雷达系统执行步骤S01，获取设定时段内第一雷达节点和第二雷达节点的航迹，并初始化关联方法参数。
具体的，基于关联算法，获取第一雷达节点和第二雷达节点的航迹，提取航迹号、经纬度信息，并分别建立航迹集合如下式所示：
Figure 393160DEST_PATH_IMAGE029
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE030
，
Figure 347341DEST_PATH_IMAGE031
分别为第一雷达节点和第二雷达节点的航迹集合，
Figure 392788DEST_PATH_IMAGE004
为第一雷达节点的第i个航迹点的经纬度坐标，
Figure DEST_PATH_IMAGE032
为第二雷达节点的第j个航迹点的经纬度坐标，
Figure 836539DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 396965DEST_PATH_IMAGE035
与
Figure DEST_PATH_IMAGE036
为经度坐标，
Figure 76208DEST_PATH_IMAGE010
与
Figure 976162DEST_PATH_IMAGE011
为纬度坐标，
Figure 777764DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure 763169DEST_PATH_IMAGE013
分别为航迹编号，
Figure 246103DEST_PATH_IMAGE037
和
Figure DEST_PATH_IMAGE038
为各集合航迹点数量。
初始化关联算法参数，使旋转矩阵
Figure 988845DEST_PATH_IMAGE039
，平移变量
Figure DEST_PATH_IMAGE040
，航迹点间距离阈值
Figure 508819DEST_PATH_IMAGE041
，航迹点配准距离变化阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE042
，关联点对筛选距离阈值
Figure 230787DEST_PATH_IMAGE043
，最近关联点对数量
Figure DEST_PATH_IMAGE044
，关联航迹点数量
Figure 861620DEST_PATH_IMAGE045
。
然后，雷达系统执行步骤S02，筛选出第一雷达节点的航迹与第二雷达节点的航迹中距离少于航迹点间距离阈值
Figure 470587DEST_PATH_IMAGE025
的对应航迹点，设为关联点对，并将关联点对保存至点集。
具体的，如果通过步骤S01获取数据，则依次选取距离
Figure 489359DEST_PATH_IMAGE004
点距离最小点
Figure 698623DEST_PATH_IMAGE032
，如果距离平方小于航迹点间距离阈值
Figure 539671DEST_PATH_IMAGE025
，则保存点对至集合
Figure DEST_PATH_IMAGE046
，具体步骤如下：
1）求取与
Figure 127778DEST_PATH_IMAGE004
距离最小点
Figure 51872DEST_PATH_IMAGE032
，并保存为点对集合
Figure DEST_PATH_IMAGE047
。
Figure 358220DEST_PATH_IMAGE048
2）选取
Figure DEST_PATH_IMAGE049
中距离小于
Figure DEST_PATH_IMAGE050
的点对，保存为点对集合
Figure DEST_PATH_IMAGE051
。
Figure DEST_PATH_IMAGE052
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE053
为集合
Figure 737380DEST_PATH_IMAGE054
中点对数量。
如果通过步骤S04获取数据，则依次选取距离
Figure 852097DEST_PATH_IMAGE004
点距离最小点
Figure 9409DEST_PATH_IMAGE032
，如果距离平方小于航迹点间距离阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE055
，则保存点对至集合
Figure DEST_PATH_IMAGE056
，具体步骤如下：
1）求取与
Figure 6315DEST_PATH_IMAGE004
距离最小点
Figure 923587DEST_PATH_IMAGE032
，并保存为第一点集
Figure 876499DEST_PATH_IMAGE047
Figure DEST_PATH_IMAGE057
2）选取
Figure DEST_PATH_IMAGE058
中距离小于
Figure 361969DEST_PATH_IMAGE050
的点对，保存为第二点集
Figure 829860DEST_PATH_IMAGE059
Figure DEST_PATH_IMAGE060
之后，雷达系统根据第二点集
Figure 613139DEST_PATH_IMAGE061
建立点云配准目标函数，并求解，目标函数如下式所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE062
其中，
Figure 905711DEST_PATH_IMAGE063
为旋转参数，
Figure DEST_PATH_IMAGE064
为平移参数，通过优化方法求解目标函数得到当前最优参数
Figure 557490DEST_PATH_IMAGE065
,
Figure DEST_PATH_IMAGE066
。
雷达系统按照下式更新点云配准最优参数。
Figure 263409DEST_PATH_IMAGE067
雷达系统根据配准的最优参数更新第一雷达节点航迹点位置，并保存。
具体的，根据配准的最优参数
Figure DEST_PATH_IMAGE068
,
Figure 771751DEST_PATH_IMAGE069
更新第一雷达节点的航迹集
Figure DEST_PATH_IMAGE070
中各航迹点位置，并保存更新航迹点为
Figure 43463DEST_PATH_IMAGE071
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE072
为该点航迹号，
Figure 792107DEST_PATH_IMAGE004
计算如下
Figure 109956DEST_PATH_IMAGE073
雷达系统根据更新的第一雷达节点的航迹点位置，计算第一雷达节点的航迹点与第二雷达节点的航迹点的平均距离参数。然后雷达系统根据平均距离参数，确定是否成功建立统一的坐标系，即判断配准是否完成。
具体的，（1）计算平均距离参数
Figure DEST_PATH_IMAGE074
的公式如下所示：
Figure 766197DEST_PATH_IMAGE075
（2）如果
Figure DEST_PATH_IMAGE076
，配准完成，统一的坐标系建立成功，将
Figure 361257DEST_PATH_IMAGE077
与第二雷达节点的航迹集合
Figure DEST_PATH_IMAGE078
输入并跳转至步骤S04，否则，配准未完成，统一的坐标系建立失败，将
Figure 218486DEST_PATH_IMAGE077
与
Figure 85948DEST_PATH_IMAGE079
的输入值输入并跳转至步骤S02。
雷达系统执行步骤S04，雷达系统关联统一坐标系下的第一雷达节点的航迹点与第二雷达节点的航迹点，并分别设为距离点对；然后，雷达系统计算距离点对之间的距离，并分别保存至距离矩阵中。
具体的，计算
Figure DEST_PATH_IMAGE080
中各点到第二雷达节点的航迹中各点的距离，分别保存至距离矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE081
中，距离矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE082
如下所示：
Figure 93349DEST_PATH_IMAGE083
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE084
，
Figure 339654DEST_PATH_IMAGE085
。
雷达系统对距离矩阵中含有相同的第一雷达节点的航迹点的距离点对按照距离的大小进行排序，并将索引保存在索引矩阵中。
具体的，分别对
Figure DEST_PATH_IMAGE086
中元素
Figure DEST_PATH_IMAGE087
进行升序排序，按照排序顺序保存
Figure 492418DEST_PATH_IMAGE087
索引
Figure DEST_PATH_IMAGE088
为
Figure DEST_PATH_IMAGE089
，组成矩阵
Figure 738854DEST_PATH_IMAGE090
如下所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE091
之后，雷达系统根据索引矩阵筛选出航迹点距离小于关联点对筛选距离阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE092
的距离点对，并将符合条件的距离点对所对应的第一雷达节点的航迹号和第二雷达节点的航迹号以及距离值设为航迹号对，并将航迹号对保存在航迹号集合中；然后，雷达系统统计航迹号集合中各航迹号出现的频次，并保存为频率集合；最后，雷达系统执行步骤S05，根据频率集合中第一雷达节点的航迹号的频次中最大频率，确定第一雷达节点和第二雷达节点的航迹保存为独立航迹或关联航迹。
具体的，雷达系统先根据
Figure 940159DEST_PATH_IMAGE090
中索引
Figure 431183DEST_PATH_IMAGE089
，统计
Figure DEST_PATH_IMAGE093
且
Figure 754848DEST_PATH_IMAGE094
的距离点对，并将符合条件的距离点对所对应的该航迹号
Figure 613214DEST_PATH_IMAGE012
、对应航迹号
Figure 805161DEST_PATH_IMAGE013
及
Figure 88375DEST_PATH_IMAGE087
，设为航迹号对，并将航迹号对保存到航迹号集合
Figure DEST_PATH_IMAGE095
中。其中，航迹号集合
Figure 40064DEST_PATH_IMAGE095
为：
Figure DEST_PATH_IMAGE096
然后，雷达系统统计各航迹号对出现频次，并统计
Figure 916884DEST_PATH_IMAGE095
中各航迹号组合
Figure DEST_PATH_IMAGE097
出现的频次
Figure DEST_PATH_IMAGE098
，保存为频率集合
Figure 335358DEST_PATH_IMAGE099
：
Figure DEST_PATH_IMAGE100
之后，雷达系统统计频率集合
Figure 535395DEST_PATH_IMAGE101
的元素中含有航迹号
Figure 404125DEST_PATH_IMAGE012
元素
Figure DEST_PATH_IMAGE102
的最大频率，记为
Figure DEST_PATH_IMAGE103
；统计航迹号为
Figure 315712DEST_PATH_IMAGE012
的航迹的所有航迹点数量，记为
Figure DEST_PATH_IMAGE104
，并进行判定。
如果
Figure 600194DEST_PATH_IMAGE105
，则确定第一雷达节点的航迹号
Figure 920317DEST_PATH_IMAGE012
与第二雷达节点中航迹号
Figure 959948DEST_PATH_IMAGE013
是关联的，并输出
Figure DEST_PATH_IMAGE106
所在元素
Figure 545781DEST_PATH_IMAGE107
，然后雷达系统从
Figure DEST_PATH_IMAGE108
中提取有效数据，保存航迹关联关系
Figure 883222DEST_PATH_IMAGE109
；如果
Figure DEST_PATH_IMAGE110
，则确定第二雷达节点的航迹号
Figure 933217DEST_PATH_IMAGE012
为独立航迹号，即第二雷达节点中无相关联的航迹号，并输出
Figure 284695DEST_PATH_IMAGE111
所在元素中的
Figure 872671DEST_PATH_IMAGE012
，并保存
Figure 498956DEST_PATH_IMAGE012
为独立航迹号。
结合图3所示，本公开实施例提供一种用于分布式雷达航迹关联的装置，包括获取模块10、筛选模块20、配准模块30、映射模块40、确定模块50。
获取模块10被配置为获取设定时段内第一雷达节点和第二雷达节点的航迹，并初始化关联方法参数。
筛选模块20被配置为筛选出第一雷达节点的航迹与第二雷达节点的航迹中距离少于航迹点间距离阈值
Figure DEST_PATH_IMAGE112
的对应航迹点，设为关联点对，并将关联点对保存至点集。
配准模块30被配置为根据点集，对第一雷达节点和第二雷达节点的航迹点在点云配准算法下建立统一的坐标系。
映射模块40被配置为对统一的坐标系下的第一雷达节点和第二雷达节点的任意航迹点进行航迹映射计算。
确定模块50被配置为根据航迹映射计算结果，确定第一雷达节点和第二雷达节点的航迹保存为独立航迹或关联航迹。
集合图4所示，本公开实施例提供一种用于分布式雷达航迹关联的装置，包括处理器（processor）100和存储器（memory）101。可选地，该装置还可以包括通信接口（Communication Interface）102和总线103。其中，处理器100、通信接口102、存储器101可以通过总线103完成相互间的通信。通信接口102可以用于信息传输。处理器100可以调用存储器101中的逻辑指令，以执行上述实施例的用于分布式雷达航迹关联的方法。
此外，上述的存储器101中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
存储器101作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器100通过运行存储在存储器101中的程序指令/模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中用于分布式雷达航迹关联的方法。
存储器101可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器101可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。
本公开实施例提供了一种分布式雷达系统，包含上述的用于分布式雷达航迹关联的装置。
本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为执行上述用于分布式雷达航迹关联的方法。
本公开实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，使计算机执行上述用于分布式雷达航迹关联的方法。
上述的计算机可读存储介质可以是暂态计算机可读存储介质，也可以是非暂态计算机可读存储介质。
本公开实施例的技术方案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一个存储介质中，包括一个或多个指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本公开实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”（a）、“一个”（an）和“”（the）旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”（comprise）及其变型“包括”（comprises）和/或包括（comprising）等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。
本领域技术人员可以意识到，集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、或者计算机软件和电子硬件的集合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品（包括但不限于装置、设备等），可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以集合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (10)

1.一种用于分布式雷达航迹关联的方法，其特征在于，包括：
获取设定时段内第一雷达节点和第二雷达节点的航迹，并初始化关联方法参数；
筛选出所述第一雷达节点的航迹与所述第二雷达节点的航迹中距离少于航迹点间距离阈值的对应航迹点，设为关联点对，并将所述关联点对保存至点集；
根据所述点集，对第一雷达节点和第二雷达节点的航迹点在点云配准算法下建立统一的坐标系；
对统一的坐标系下的第一雷达节点和第二雷达节点的任意航迹点进行航迹映射计算；
根据航迹映射计算结果，确定第一雷达节点和第二雷达节点的航迹保存为独立航迹或关联航迹。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取设定时段内第一雷达节点和第二雷达节点的航迹，并初始化关联方法参数，包括：
基于关联算法，获取第一雷达节点的航迹和第二雷达节点的航迹，提取航迹号、经纬度信息并分别建立航迹集合；
初始化关联方法参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述航迹集合，包括：
Figure 990658DEST_PATH_IMAGE001
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中，
Figure 240287DEST_PATH_IMAGE003
，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
分别为第一雷达节点和第二雷达节点的航迹集合，
Figure 98653DEST_PATH_IMAGE005
为第一雷达节点的第i个航迹点的经纬度坐标，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为第二雷达节点的第j个航迹点的经纬度坐标，
Figure 634808DEST_PATH_IMAGE007
，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 793388DEST_PATH_IMAGE009
与
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为经度坐标，
Figure 694479DEST_PATH_IMAGE011
与
Figure DEST_PATH_IMAGE012
为纬度坐标，
Figure 853190DEST_PATH_IMAGE013
和
Figure DEST_PATH_IMAGE014
分别为航迹编号，
Figure 379986DEST_PATH_IMAGE015
和
Figure DEST_PATH_IMAGE016
为各集合航迹点数量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述筛选出所述第一雷达节点的航迹与所述第二雷达节点的航迹中距离少于航迹点间距离阈值的对应航迹点，设为关联点对，并保存至点集，包括：
筛选出与第一雷达节点的航迹点的经纬度坐标距离最小的第二雷达节点的航迹点的经纬度坐标，组成关联点对，并将所述关联点对保存至第一点集；
选取目标点对，并将所述目标点对保存至第二点集，所述目标点对为所述第一点集中关联点对的经纬度坐标的距离小于航迹点间距离阈值的关联点对。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述点集，对第一雷达节点和第二雷达节点的航迹点在点云配准算法下建立统一的坐标系，包括：
根据所述第二点集建立点云配准目标函数，并求解；
更新点云配准最优参数；
根据配准的最优参数更新第一雷达节点的航迹点位置，并保存；
根据更新的第一雷达节点的航迹点位置，计算第一雷达节点的航迹点与第二雷达节点的航迹点的平均距离参数；
根据平均距离参数，确定是否成功建立统一的坐标系。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据平均距离参数，确定统一的坐标系是否建立成功，包括：
如果平均距离参数小于航迹点配准距离变化阈值，统一的坐标系建立成功；
如果平均距离参数大于或等于航迹点配准距离变化阈值，统一的坐标系建立未完成，根据第二雷达节点的航迹点位置和更新后的第一雷达节点的航迹点位置，重新筛选出距离少于航迹点间距离阈值的对应航迹点，设为关联点对，并将所述关联点对保存至点集。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述对统一的坐标系下的第一雷达节点和第二雷达节点的任意航迹点进行航迹映射计算，根据航迹映射计算结果，确定第一雷达节点和第二雷达节点的航迹保存为独立航迹或关联航迹，包括：
关联统一坐标系下的第一雷达节点的航迹点与第二雷达节点的航迹点，并分别设为距离点对；
计算距离点对之间的距离，并分别保存至距离矩阵中；
对所述距离矩阵中含有相同的第一雷达节点的航迹点的距离点对按照距离的大小进行排序，按照排序将各距离点对之间的距离建立索引，并将索引保存在索引矩阵中；
根据所述索引矩阵筛选出距离点对之间距离符合设定条件的距离点对，并将符合条件的距离点对所对应的第一雷达节点的航迹号和第二雷达节点的航迹号以及距离值设为航迹号对，并将航迹号对保存在航迹号集合中；
统计航迹号集合中各航迹号出现的频次，并保存为频率集合；
根据频率集合中第一雷达节点的航迹号的频次中最大频率，确定第一雷达节点和第二雷达节点的航迹保存为独立航迹或关联航迹。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据频率集合中第一雷达节点的航迹号的频次中的最大频率，确定第一雷达节点和第二雷达节点的航迹保存为独立航迹或关联航迹，包括：
统计所述频率集合的元素中含有第一雷达节点航迹号的频次中的最大频率；
统计航迹号为最大频率对应的第一雷达节点的航迹号所在航迹的所有航迹点数量；
如果最大频率大于所有航迹点数量与第四设定值的乘积，确定第一雷达节点的航迹与第二雷达节点的航迹为关联航迹；
如果最大频率小于或等于所有航迹点数量与第四设定值的乘积，确定第一雷达节点的航迹为独立航迹。
9.一种用于分布式雷达航迹关联的装置，其特征在于，包括：
获取模块，被配置为获取设定时段内第一雷达节点和第二雷达节点的航迹，并初始化关联方法参数；
筛选模块，被配置为筛选出所述第一雷达节点的航迹与所述第二雷达节点的航迹中距离少于航迹点间距离阈值的对应航迹点，设为关联点对，并将所述关联点对保存至点集；
配准模块，被配置为根据所述点集，对第一雷达节点和第二雷达节点的航迹点在点云配准算法下建立统一的坐标系；
映射模块，被配置为对统一的坐标系下的第一雷达节点和第二雷达节点的任意航迹点进行航迹映射计算；
确定模块，被配置为根据航迹映射计算结果，确定第一雷达节点和第二雷达节点的航迹保存为独立航迹或关联航迹。
10.一种用于分布式雷达航迹关联的装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器被配置为在运行所述程序指令时，执行如权利要求1至8任一项所述的用于分布式雷达航迹关联的方法。
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