CN117706541A - 相控阵多目标跟踪方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相控阵多目标跟踪方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：将执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号发送至目标相控阵，确定目标监测区域中每个探测目标的目标类型；基于当前时刻的阵元使用状态列表，为每个探测目标分配目标相控阵的跟踪区域阵元，生成目标相控阵执行目标跟踪任务的第二控制信号，获得每个探测目标的位置信息。本发明通过将目标相控阵中的阵元划分为搜索区域阵元和跟踪区域阵元，利用搜索区域阵元确定每个探测目标的类型，以此为每个探测目标分配对应数量的跟踪区域阵元，由此，高效的实现了相控阵的阵元资源管理，能够解决现有相控阵雷达面对较大数量探测目标的处理能力不够理想的问题。

Description

相控阵多目标跟踪方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及相控阵技术领域，尤其涉及到一种相控阵多目标跟踪方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

相控阵雷达是一种采用多个天线阵列进行综合信号处理的雷达系统。相对于传统的机械扫描雷达，相控阵雷达的主要优势在于其快速响应速度和高分辨态能力，相控阵雷达能够更快地对待测目标进行跟踪和定位，并且能够精确地获取目标的特征信息；同时，相控阵雷达有相当密集的天线阵列，在传统雷达天线面的面积上可安装大量相控阵天线，任何一个天线都可收发雷达波，而相邻的数个天线即具有一个雷达的功能。由此，使得相控阵雷达具有同时实现多项探测任务的能力。

然而，在一些场景下，相控阵雷达会面临具有大量探测目标的探测任务（例如在航空领域，特别是在起飞降落阶段，不但要对航空飞机进行监测，针对出现在探测区域中干扰航空飞机的飞行物同样要进行探测与跟踪），而受限于尺寸与成本影响，相控阵的阵元数量是有限的，在面临越来越大的航空飞机探测需求以及极端情况下出现的干扰航空飞机的大量飞行物探测需求时，现有相控阵雷达面对较大数量探测目标的处理能力不够理想，出现阵元资源浪费或探测分辨率不达标等问题。

因此，如何提高相控阵雷达的多目标探测与跟踪能力，是一个亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种相控阵多目标跟踪方法、装置、设备及存储介质，旨在解决目前现有相控阵雷达面对较大数量探测目标的处理能力不够理想，出现阵元资源浪费或探测分辨率不达标的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种相控阵多目标跟踪方法，包括以下步骤：

根据接收到的目标探测任务，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号；

将所述第一控制信号发送至目标相控阵，以使所述目标相控阵的搜索区域阵元执行第一探测信号发射；

在检测到所述第一探测信号对应的第一回波信号时，根据所述第一回波信号，确定所述目标监测区域中每个探测目标的目标类型；

基于所述目标探测类型和当前时刻的阵元使用状态列表，为每个探测目标分配所述目标相控阵的跟踪区域阵元，并更新所述阵元使用状态列表；

根据每个探测目标对应的跟踪区域阵元，生成目标相控阵执行目标跟踪任务的第二控制信号；

将所述第二控制信号发送至目标相控阵，以使目标相控阵的跟踪区域阵元执行第二探测信号发射，并根据所述第二探测信号对应的第二回波信号，生成每个探测目标的位置信息。

可选的，根据接收到的目标探测任务，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号步骤，具体包括：

在接收到目标探测任务时，提取所述目标探测任务中的目标相控阵的目标标识信息和目标监测区域的第一位置信息；

基于所述目标标识信息，在存储有每个相控阵的标识信息与位置信息的映射关系的数据库中，匹配所述目标标识信息对应的第二位置信息；

根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号。

可选的，所述第一位置信息被配置为所述目标监测区域的区域范围坐标集，所述第二位置信息被配置为所述目标相控阵的位置坐标；根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号步骤，具体包括：

提取所述区域范围坐标集中的每一个区域范围坐标，计算任意两个所述区域范围坐标分别到所述目标相控阵的位置坐标的连线夹角；

将所述连线夹角最大时对应的两个所述区域范围坐标与所述目标相控阵的位置坐标的连线作为目标监测区域的区域搜索范围；

基于所述区域搜索范围，确定目标相控阵的波束形成方向，利用所述波束形成方向，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号。

可选的，所述第一控制信号包括针对目标相控阵中每个搜索区域阵元的相位延迟控制指令集；将所述第一控制信号发送至目标相控阵，以使所述目标相控阵的搜索区域阵元执行第一探测信号发射步骤，具体包括：

将所述第一控制信号发送至目标相控阵，以使所述目标相控阵的控制端提取所述第一控制信号中的每个搜索区域阵元的相位延迟控制指令集；

将所述相位延迟控制指令集中按时间排序的相位延迟控制指令依次发送至对应的搜索区域阵元，以使所述目标相控阵的搜索区域阵元向目标监测区域发射用于执行区域搜索任务的第一探测信号。

可选的，在检测到所述第一探测信号对应的第一回波信号时，根据所述第一回波信号，确定所述目标监测区域中每个探测目标的目标类型步骤，具体包括：

在检测到所述第一探测信号对应的第一回波信号时，根据预设时段内第一回波信号的变化，获得每个探测目标的的飞行特征信息；其中，所述飞行特征信息包括探测目标的距离、速度、方位和高度中的一种或组合；

将所述飞行特征信息输入训练完成的飞行物体识别模型中进行探测目标识别，获得探测目标的目标类型；其中，所述飞行物体识别模型被配置为经标注有飞行物体类型的若干组飞行特征信息组作为训练样本输入神经网络训练收敛获得的模型。

可选的，基于所述目标探测类型和当前时刻的阵元使用状态列表，为每个探测目标分配所述目标相控阵的跟踪区域阵元，并更新所述阵元使用状态列表步骤，具体包括：

调用当前时刻的阵元使用状态列表；其中，所述阵元使用状态列表中记录有当前时刻的跟踪区域阵元的使用状态信息以及跟踪区域阵元与已跟踪探测目标的关联信息；

根据当前时刻的跟踪区域阵元的使用状态信息，按目标类型对应的跟踪区域阵元标准数量为每个探测目标的分配目标跟踪区域阵元，并根据分配结果对所述阵元使用状态列表进行第一更新。

可选的，所述目标类型包括任务探测目标和非任务探测目标；根据分配结果对所述阵元使用状态列表进行第一更新步骤之后，所述方法，还包括：

提取第一更新后的所述阵元使用状态列表中所述任务探测目标所使用的跟踪区域阵元的数量；

判断跟踪区域阵元的数量占比是否超过预设占比值，若是，根据所述数量占比超过预设占比值的溢出占比值，按照第一预设关系对所述非任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量进行调整；

在所述非任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量被调整至探测最低数量要求时，根据所述溢出占比值，按照第二预设关系对所述任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量进行调整，直至所述任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量被调整至探测最低数量要求；

在每次调整后，根据调整结果对所述阵元使用状态列表进行第二更新；

其中，所述第一预设关系为将所述溢出占比值相对于预设单位溢出占比值的倍数与第一系数μ1的乘积作为所述非任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量进行数量减少调整的比例；

其中，所述第二预设关系为将所述溢出占比值相对于预设单位溢出占比值的倍数与第二系数μ2的乘积作为所述任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量进行数量减少调整的比例。

此外，为了实现上述目的，本发明还提供了一种相控阵多目标跟踪装置，包括：

第一生成模块，用于根据接收到的目标探测任务，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号；

发送模块，用于将所述第一控制信号发送至目标相控阵，以使所述目标相控阵的搜索区域阵元执行第一探测信号发射；

确定模块，用于在检测到所述第一探测信号对应的第一回波信号时，根据所述第一回波信号，确定所述目标监测区域中每个探测目标的目标类型；

更新模块，用于基于所述目标探测类型和当前时刻的阵元使用状态列表，为每个探测目标分配所述目标相控阵的跟踪区域阵元，并更新所述阵元使用状态列表；

第二生成模块，用于根据每个探测目标对应的跟踪区域阵元，生成目标相控阵执行目标跟踪任务的第二控制信号；

跟踪模块，用于将所述第二控制信号发送至目标相控阵，以使目标相控阵的跟踪区域阵元执行第二探测信号发射，并根据所述第二探测信号对应的第二回波信号，生成每个探测目标的位置信息。

此外，为了实现上述目的，本发明还提供了一种相控阵多目标跟踪设备，所述相控阵多目标跟踪设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的相控阵多目标跟踪程序，所述相控阵多目标跟踪程序被所述处理器执行时实现如上所述的相控阵多目标跟踪方法的步骤。

此外，为了实现上述目的，本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有相控阵多目标跟踪程序，所述相控阵多目标跟踪程序被处理器执行时实现上述的相控阵多目标跟踪方法的步骤。

本发明的有益效果在于：提出了一种相控阵多目标跟踪方法、装置、设备及存储介质，通过将目标相控阵中的阵元划分为搜索区域阵元和跟踪区域阵元，利用搜索区域阵元确定每个探测目标的类型，以此为每个探测目标分配对应数量的跟踪区域阵元，由此，高效的实现了相控阵的阵元资源管理，能够解决现有相控阵雷达面对较大数量探测目标的处理能力不够理想，容易出现阵元资源浪费或探测分辨率不达标等现象的问题。

附图说明

图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图；

图2为本发明相控阵多目标跟踪方法实施例的流程示意图；

图3为本发明实施例中一种相控阵多目标跟踪装置的结构框图。

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

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置结构示意图。

如图1所示，该装置可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的装置的结构并不构成对装置的限定，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1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及相控阵多目标跟踪程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的相控阵多目标跟踪程序，并执行以下操作：

根据接收到的目标探测任务，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号；

将所述第一控制信号发送至目标相控阵，以使所述目标相控阵的搜索区域阵元执行第一探测信号发射；

在检测到所述第一探测信号对应的第一回波信号时，根据所述第一回波信号，确定所述目标监测区域中每个探测目标的目标类型；

基于所述目标探测类型和当前时刻的阵元使用状态列表，为每个探测目标分配所述目标相控阵的跟踪区域阵元，并更新所述阵元使用状态列表；

根据每个探测目标对应的跟踪区域阵元，生成目标相控阵执行目标跟踪任务的第二控制信号；

将所述第二控制信号发送至目标相控阵，以使目标相控阵的跟踪区域阵元执行第二探测信号发射，并根据所述第二探测信号对应的第二回波信号，生成每个探测目标的位置信息。

本发明应用于装置的具体实施例与下述应用相控阵多目标跟踪方法的各实施例基本相同，在此不作赘述。

本发明实施例提供了一种相控阵多目标跟踪方法，参照图2，图2为本发明相控阵多目标跟踪方法实施例的流程示意图。

本实施例中，所述相控阵多目标跟踪方法，包括以下步骤：

S100：根据接收到的目标探测任务，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号；

S200：将所述第一控制信号发送至目标相控阵，以使所述目标相控阵的搜索区域阵元执行第一探测信号发射；

S300：在检测到所述第一探测信号对应的第一回波信号时，根据所述第一回波信号，确定所述目标监测区域中每个探测目标的目标类型；

S400：基于所述目标探测类型和当前时刻的阵元使用状态列表，为每个探测目标分配所述目标相控阵的跟踪区域阵元，并更新所述阵元使用状态列表；

S500：根据每个探测目标对应的跟踪区域阵元，生成目标相控阵执行目标跟踪任务的第二控制信号；

S600：将所述第二控制信号发送至目标相控阵，以使目标相控阵的跟踪区域阵元执行第二探测信号发射，并根据所述第二探测信号对应的第二回波信号，生成每个探测目标的位置信息。

需要说明的是，在一些场景下，相控阵雷达会面临具有大量探测目标的探测任务（例如在航空领域，特别是在起飞降落阶段，不但要对航空飞机进行监测，针对出现在探测区域中干扰航空飞机的飞行物同样要进行探测与跟踪），而受限于尺寸与成本影响，相控阵的阵元数量是有限的，在面临越来越大的航空飞机探测需求以及极端情况下出现的干扰航空飞机的大量飞行物探测需求时，现有相控阵雷达面对较大数量探测目标的处理能力不够理想，出现阵元资源浪费或探测分辨率不达标等问题。为了解决上述问题，本实施例通过将目标相控阵中的阵元划分为搜索区域阵元和跟踪区域阵元，利用搜索区域阵元确定每个探测目标的类型，再根据实时的阵元使用状态列表，考虑当前阵元使用状态，以此为每个探测目标分配对应数量的跟踪区域阵元，由此，高效的实现了相控阵的阵元资源管理，能够解决现有相控阵雷达面对较大数量探测目标的处理能力不够理想，容易出现阵元资源浪费或探测分辨率不达标等现象的问题。

在优选的实施例中，根据接收到的目标探测任务，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号步骤，具体包括：在接收到目标探测任务时，提取所述目标探测任务中的目标相控阵的目标标识信息和目标监测区域的第一位置信息；基于所述目标标识信息，在存储有每个相控阵的标识信息与位置信息的映射关系的数据库中，匹配所述目标标识信息对应的第二位置信息；根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号。

其中，所述第一位置信息被配置为所述目标监测区域的区域范围坐标集，所述第二位置信息被配置为所述目标相控阵的位置坐标；根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号步骤，具体包括：提取所述区域范围坐标集中的每一个区域范围坐标，计算任意两个所述区域范围坐标分别到所述目标相控阵的位置坐标的连线夹角；将所述连线夹角最大时对应的两个所述区域范围坐标与所述目标相控阵的位置坐标的连线作为目标监测区域的区域搜索范围；基于所述区域搜索范围，确定目标相控阵的波束形成方向，利用所述波束形成方向，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号。

在此基础上，所述第一控制信号包括针对目标相控阵中每个搜索区域阵元的相位延迟控制指令集；将所述第一控制信号发送至目标相控阵，以使所述目标相控阵的搜索区域阵元执行第一探测信号发射步骤，具体包括：将所述第一控制信号发送至目标相控阵，以使所述目标相控阵的控制端提取所述第一控制信号中的每个搜索区域阵元的相位延迟控制指令集；将所述相位延迟控制指令集中按时间排序的相位延迟控制指令依次发送至对应的搜索区域阵元，以使所述目标相控阵的搜索区域阵元向目标监测区域发射用于执行区域搜索任务的第一探测信号。

本实施例中，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号，是通过构建的目标监测区域的区域范围坐标集中每一个区域范围坐标与目标相控阵的位置坐标的连线夹角，将连线夹角最大的时对应的两个所述区域范围坐标的连线作为目标监测区域的区域搜索范围；在进行区域搜索任务的探测时，通过生成每个搜索区域阵元的相位延迟控制指令，以控制相控阵形成的波束方向，进而实现对区域搜索范围的搜索。由此，完成对区域搜索范围的搜索执行，并根据搜索获得的回波信号确定目标监测区域中的探测目标。

在优选的实施例中，在检测到所述第一探测信号对应的第一回波信号时，根据所述第一回波信号，确定所述目标监测区域中每个探测目标的目标类型步骤，具体包括：在检测到所述第一探测信号对应的第一回波信号时，根据预设时段内第一回波信号的变化，获得每个探测目标的的飞行特征信息；其中，所述飞行特征信息包括探测目标的距离、速度、方位和高度中的一种或组合；将所述飞行特征信息输入训练完成的飞行物体识别模型中进行探测目标识别，获得探测目标的目标类型；其中，所述飞行物体识别模型被配置为经标注有飞行物体类型的若干组飞行特征信息组作为训练样本输入神经网络训练收敛获得的模型。

其中，基于所述目标探测类型和当前时刻的阵元使用状态列表，为每个探测目标分配所述目标相控阵的跟踪区域阵元，并更新所述阵元使用状态列表步骤，具体包括：调用当前时刻的阵元使用状态列表；其中，所述阵元使用状态列表中记录有当前时刻的跟踪区域阵元的使用状态信息以及跟踪区域阵元与已跟踪探测目标的关联信息；根据当前时刻的跟踪区域阵元的使用状态信息，按目标类型对应的跟踪区域阵元标准数量为每个探测目标的分配目标跟踪区域阵元，并根据分配结果对所述阵元使用状态列表进行第一更新。

在此基础上，所述目标类型包括任务探测目标和非任务探测目标；根据分配结果对所述阵元使用状态列表进行第一更新步骤之后，所述方法，还包括：提取第一更新后的所述阵元使用状态列表中所述任务探测目标所使用的跟踪区域阵元的数量；判断跟踪区域阵元的数量占比是否超过预设占比值，若是，根据所述数量占比超过预设占比值的溢出占比值，按照第一预设关系对所述非任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量进行调整；在所述非任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量被调整至探测最低数量要求时，根据所述溢出占比值，按照第二预设关系对所述任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量进行调整，直至所述任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量被调整至探测最低数量要求；在每次调整后，根据调整结果对所述阵元使用状态列表进行第二更新；

其中，所述第一预设关系为将所述溢出占比值相对于预设单位溢出占比值的倍数与第一系数μ1的乘积作为所述非任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量进行数量减少调整的比例；

其中，所述第二预设关系为将所述溢出占比值相对于预设单位溢出占比值的倍数与第二系数μ2的乘积作为所述任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量进行数量减少调整的比例。

本实施例中，先根据第一回波信号信号中获得的每个探测目标的飞行特征信息，以此识别探测目标的类型；示例性的，目标类型包括任务探测目标（例如航空飞机）和非任务探测目标（例如干扰飞行的鸟类或非法民用无人机等）。在此之后，调用当前时刻的阵元使用状态列表，为每个探测目标按照目标类型分配未被占用的跟踪区域阵元数量（例如航空飞机分配80个跟踪区域阵元，鸟类分配40个跟踪区域阵元，非法民用无人机分配50个跟踪区域阵元），并更新阵元使用状态列表，以便后续阵元资源分配。在此基础上，为了进一步提升阵元的管理效率以及相控阵雷达的最大探测目标数量，本实施例还通过监控任务探测目标所分配到的跟踪区域阵元的数量占比，来对非任务探测目标所分配到的跟踪区域阵元标准数量进行调整，在满足最低探测要求的前提下尽可能提升针对任务探测目标的多目标追踪能力，而在非任务探测目标已经达到最低探测要求时，还可通过进一步调整任务探测目标所分配到的跟踪区域阵元标准数量，在降低追踪探测数据质量的情况下，再次提升针对多目标追踪的能力，由此，在一定程度上解决现有相控阵雷达面对较大数量探测目标的处理能力不够理想的问题。

在本实施例中，提供了一种相控阵多目标跟踪方法，通过将目标相控阵中的阵元划分为搜索区域阵元和跟踪区域阵元，利用搜索区域阵元确定每个探测目标的类型，以此为每个探测目标分配对应数量的跟踪区域阵元，由此，高效的实现了相控阵的阵元资源管理，能够解决现有相控阵雷达面对较大数量探测目标的处理能力不够理想，容易出现阵元资源浪费或探测分辨率不达标等现象的问题。

参照图3，图3为本发明相控阵多目标跟踪装置实施例的结构框图。

如图3所示，本发明实施例提出的相控阵多目标跟踪装置包括：

第一生成模块10，用于根据接收到的目标探测任务，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号；

发送模块20，用于将所述第一控制信号发送至目标相控阵，以使所述目标相控阵的搜索区域阵元执行第一探测信号发射；

确定模块30，用于在检测到所述第一探测信号对应的第一回波信号时，根据所述第一回波信号，确定所述目标监测区域中每个探测目标的目标类型；

更新模块40，用于基于所述目标探测类型和当前时刻的阵元使用状态列表，为每个探测目标分配所述目标相控阵的跟踪区域阵元，并更新所述阵元使用状态列表；

第二生成模块50，用于根据每个探测目标对应的跟踪区域阵元，生成目标相控阵执行目标跟踪任务的第二控制信号；

跟踪模块60，用于将所述第二控制信号发送至目标相控阵，以使目标相控阵的跟踪区域阵元执行第二探测信号发射，并根据所述第二探测信号对应的第二回波信号，生成每个探测目标的位置信息。

本发明相控阵多目标跟踪装置的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。

此外，本发明还提出一种相控阵多目标跟踪设备，所述相控阵多目标跟踪设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的相控阵多目标跟踪程序，所述相控阵多目标跟踪程序被所述处理器执行时实现如上所述的相控阵多目标跟踪方法的步骤。

本申请相控阵多目标跟踪设备的具体实施方式与上述相控阵多目标跟踪方法各实施例基本相同，在此不再赘述。

此外，本发明还提出一种可读存储介质，所述可读存储介质包括计算机可读存储介质，其上存储有相控阵多目标跟踪程序。所述可读存储介质可以是图1的终端中的存储器1005，也可以是如ROM(Read-Only Memory，只读存储器)/RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述可读存储介质包括若干指令用以使得一台具有处理器的相控阵多目标跟踪设备执行本发明各个实施例所述的相控阵多目标跟踪方法。

本申请可读存储介质中的具体实施方式与上述相控阵多目标跟踪方法各实施例基本相同，在此不再赘述。

可以理解的是，在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“另一实施例”、“其他实施例”、或“第一实施例～第N实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。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、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

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。

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)

1.一种相控阵多目标跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据接收到的目标探测任务，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号；

将所述第一控制信号发送至目标相控阵，以使所述目标相控阵的搜索区域阵元执行第一探测信号发射；

在检测到所述第一探测信号对应的第一回波信号时，根据所述第一回波信号，确定所述目标监测区域中每个探测目标的目标类型；

基于所述目标探测类型和当前时刻的阵元使用状态列表，为每个探测目标分配所述目标相控阵的跟踪区域阵元，并更新所述阵元使用状态列表；

根据每个探测目标对应的跟踪区域阵元，生成目标相控阵执行目标跟踪任务的第二控制信号；

将所述第二控制信号发送至目标相控阵，以使目标相控阵的跟踪区域阵元执行第二探测信号发射，并根据所述第二探测信号对应的第二回波信号，生成每个探测目标的位置信息。

2.如权利要求1所述的相控阵多目标跟踪方法，其特征在于，根据接收到的目标探测任务，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号步骤，具体包括：

在接收到目标探测任务时，提取所述目标探测任务中的目标相控阵的目标标识信息和目标监测区域的第一位置信息；

基于所述目标标识信息，在存储有每个相控阵的标识信息与位置信息的映射关系的数据库中，匹配所述目标标识信息对应的第二位置信息；

根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号。

3.如权利要求2所述的相控阵多目标跟踪方法，其特征在于，所述第一位置信息被配置为所述目标监测区域的区域范围坐标集，所述第二位置信息被配置为所述目标相控阵的位置坐标；根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号步骤，具体包括：

提取所述区域范围坐标集中的每一个区域范围坐标，计算任意两个所述区域范围坐标分别到所述目标相控阵的位置坐标的连线夹角；

将所述连线夹角最大时对应的两个所述区域范围坐标与所述目标相控阵的位置坐标的连线作为目标监测区域的区域搜索范围；

基于所述区域搜索范围，确定目标相控阵的波束形成方向，利用所述波束形成方向，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号。

4.如权利要求3所述的相控阵多目标跟踪方法，其特征在于，所述第一控制信号包括针对目标相控阵中每个搜索区域阵元的相位延迟控制指令集；将所述第一控制信号发送至目标相控阵，以使所述目标相控阵的搜索区域阵元执行第一探测信号发射步骤，具体包括：

将所述第一控制信号发送至目标相控阵，以使所述目标相控阵的控制端提取所述第一控制信号中的每个搜索区域阵元的相位延迟控制指令集；

将所述相位延迟控制指令集中按时间排序的相位延迟控制指令依次发送至对应的搜索区域阵元，以使所述目标相控阵的搜索区域阵元向目标监测区域发射用于执行区域搜索任务的第一探测信号。

5.如权利要求1所述的相控阵多目标跟踪方法，其特征在于，在检测到所述第一探测信号对应的第一回波信号时，根据所述第一回波信号，确定所述目标监测区域中每个探测目标的目标类型步骤，具体包括：

在检测到所述第一探测信号对应的第一回波信号时，根据预设时段内第一回波信号的变化，获得每个探测目标的的飞行特征信息；其中，所述飞行特征信息包括探测目标的距离、速度、方位和高度中的一种或组合；

将所述飞行特征信息输入训练完成的飞行物体识别模型中进行探测目标识别，获得探测目标的目标类型；其中，所述飞行物体识别模型被配置为经标注有飞行物体类型的若干组飞行特征信息组作为训练样本输入神经网络训练收敛获得的模型。

6.如权利要求5所述的相控阵多目标跟踪方法，其特征在于，基于所述目标探测类型和当前时刻的阵元使用状态列表，为每个探测目标分配所述目标相控阵的跟踪区域阵元，并更新所述阵元使用状态列表步骤，具体包括：

调用当前时刻的阵元使用状态列表；其中，所述阵元使用状态列表中记录有当前时刻的跟踪区域阵元的使用状态信息以及跟踪区域阵元与已跟踪探测目标的关联信息；

根据当前时刻的跟踪区域阵元的使用状态信息，按目标类型对应的跟踪区域阵元标准数量为每个探测目标的分配目标跟踪区域阵元，并根据分配结果对所述阵元使用状态列表进行第一更新。

7.如权利要求6所述的相控阵多目标跟踪方法，其特征在于，所述目标类型包括任务探测目标和非任务探测目标；根据分配结果对所述阵元使用状态列表进行第一更新步骤之后，所述方法，还包括：

提取第一更新后的所述阵元使用状态列表中所述任务探测目标所使用的跟踪区域阵元的数量；

判断跟踪区域阵元的数量占比是否超过预设占比值，若是，根据所述数量占比超过预设占比值的溢出占比值，按照第一预设关系对所述非任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量进行调整；

在所述非任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量被调整至探测最低数量要求时，根据所述溢出占比值，按照第二预设关系对所述任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量进行调整，直至所述任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量被调整至探测最低数量要求；

在每次调整后，根据调整结果对所述阵元使用状态列表进行第二更新；

其中，所述第一预设关系为将所述溢出占比值相对于预设单位溢出占比值的倍数与第一系数μ1的乘积作为所述非任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量进行数量减少调整的比例；

其中，所述第二预设关系为将所述溢出占比值相对于预设单位溢出占比值的倍数与第二系数μ2的乘积作为所述任务探测目标对应被分配的跟踪区域阵元标准数量进行数量减少调整的比例。

8.一种相控阵多目标跟踪装置，其特征在于，包括：

第一生成模块，用于根据接收到的目标探测任务，生成目标相控阵执行目标监测区域的区域搜索任务的第一控制信号；

发送模块，用于将所述第一控制信号发送至目标相控阵，以使所述目标相控阵的搜索区域阵元执行第一探测信号发射；

确定模块，用于在检测到所述第一探测信号对应的第一回波信号时，根据所述第一回波信号，确定所述目标监测区域中每个探测目标的目标类型；

更新模块，用于基于所述目标探测类型和当前时刻的阵元使用状态列表，为每个探测目标分配所述目标相控阵的跟踪区域阵元，并更新所述阵元使用状态列表；

第二生成模块，用于根据每个探测目标对应的跟踪区域阵元，生成目标相控阵执行目标跟踪任务的第二控制信号；

跟踪模块，用于将所述第二控制信号发送至目标相控阵，以使目标相控阵的跟踪区域阵元执行第二探测信号发射，并根据所述第二探测信号对应的第二回波信号，生成每个探测目标的位置信息。

9.一种相控阵多目标跟踪设备，其特征在于，所述相控阵多目标跟踪设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的相控阵多目标跟踪程序，所述相控阵多目标跟踪程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的相控阵多目标跟踪方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有相控阵多目标跟踪程序，所述相控阵多目标跟踪程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的相控阵多目标跟踪方法的步骤。