[發明專利]基于航跡狀態估計的回波融合目標的航跡關聯方法有效
| 申請號: | 201610262755.8 | 申請日: | 2016-04-26 |
| 公開(公告)號: | CN105807280B | 公開(公告)日: | 2017-12-22 |
| 發明(設計)人: | 邱志遠;金家龍;張建龍;龔瑞卿;宗成明;宋承定;田池;喻柏瑄;張杰;蔣偉 | 申請(專利權)人: | 中國船舶重工集團南京鵬力科技集團有限公司;中華人民共和國江蘇海事局;中國船舶重工集團公司第七二四研究所;中船重工鵬力(南京)大氣海洋信息系統有限公司;中船重工鵬力(南京)智能裝備系統有限公司 |
| 主分類號: | G01S13/93 | 分類號: | G01S13/93 |
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| 地址: | 211153 *** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 基于 航跡 狀態 估計 回波 融合 目標 關聯 方法 | ||
1.一種基于航跡狀態估計的回波融合目標的航跡關聯方法,其特征在于:包括以下步驟:
步驟1,極坐標扇區劃分:將極坐標下的雷達視頻數據按等距離、等方位分割為若干個扇區,以扇區驅動目標跟蹤模塊的執行;
步驟2,航跡起始或更新:將符合航跡起始條件的目標回波進行建航,形成一個新的目標航跡,航跡初始狀態為非融合狀態;
步驟3,航跡預推,計算關聯扇區:根據步驟2中形成的最新航跡信息,確定關聯波門大小;對關聯波門內的所有航跡進行一個雷達掃描周期的航跡預推,并計算得到航跡預推位置的關聯扇區;
步驟4,航跡狀態估計:對步驟3中得到的航跡關聯扇區內的所有航跡進行航跡狀態估計,并對估計后的航跡狀態做好相應的融合標記;估計后的航跡狀態包括非融合、預融合和融合;
其中,預融合為處于預融合狀態的航跡;融合是指處于融合狀態的航跡;非融合是指當目標在下個掃描周期不會發生回波融合現象時的航跡狀態;
對預融合航跡,將相對的兩個航跡歸為一個航跡簇,并設置融合時間期限;
步驟5,航跡關聯:根據步驟4估計的航跡狀態,航跡關聯方式如下:
A.對非融合航跡,采用最近鄰法進行航跡-點跡關聯,并將關聯成功的點跡置為已關聯狀態;
B.對預融合航跡,采用目標特征信息輔助最近鄰法對點跡進行加權求和,選取權重和最大的作為關聯點跡,并將該關聯點跡置為已關聯狀態;
C.對于融合航跡,采用目標特征信息進行航跡關聯;
步驟6,對步驟5已進行航跡關聯的非融合航跡,采用α-β濾波,更新航跡信息;對步驟5已進行航跡關聯的融合航跡,航向、航速保持不變,濾波位置為融合位置;
步驟7,重復步驟2至步驟7,直至程序終止。
2.根據權利要求1所述的基于航跡狀態估計的回波融合目標的航跡關聯方法,其特征在于:所述步驟4中,航跡狀態估計步驟為:將步驟3中航跡關聯扇區內處于預融合狀態的航跡,直接將融合標記記為預融合狀態;將處于融合狀態的航跡,直接將融合標記記為融合狀態;將處于非融合狀態的航跡,先計算航跡預推后的各航跡位置間距離,取航跡位置系統距離分辨力和方位分辨力中的較大數值作為融合波門;當航跡位置間距離在融合波門的臨界值時,對融合波門進行修正;當航跡位置間距離大于或等于修正的融合波門時,則認為目標在下個掃描周期不會發生回波融合現象,將航跡狀態置為非融合狀態;反之則將航跡狀態置為預融合狀態。
3.根據權利要求2所述的基于航跡狀態估計的回波融合目標的航跡關聯方法,其特征在于:所述步驟4中,當航跡位置間距離低于修正的融合波門,且航跡簇中包含兩個及兩個以上航跡時,若航跡簇中的航跡都為普通航跡,則組成一個新的融合航跡;若航跡簇中僅有一個航跡為融合航跡,其他都是普通航跡,則更新融合航跡;其他情況,則合并融合航跡。
4.根據權利要求2所述的基于航跡狀態估計的回波融合目標的航跡關聯方法,其特征在于:所述融合波門的修正方式為:將航跡位置系統距離分辨力和方位分辨力中的較大數值增大10%。
5.根據權利要求1所述的基于航跡狀態估計的回波融合目標的航跡關聯方法,其特征在于:所述步驟5中對預融合航跡進行航跡關聯時,需同時檢查融合時間期限,當超過融合時間期限,航跡狀態仍未從預融合狀態轉為融合狀態,則取消預融合狀態,置為非融合狀態;在預融合航跡預融合位置設置融合波門,在融合波門內若航跡簇中有航跡無法關聯上航跡,則判斷目標已融合,將無法關聯上的航跡置為融合狀態,也即融合航跡;融合航跡的融合波門中心置在航跡簇已關聯點跡的位置。
6.根據權利要求1所述的基于航跡狀態估計的回波融合目標的航跡關聯方法,其特征在于:所述步驟5中對融合航跡進行航跡關聯時,若航跡簇中出現兩個以上的航跡關聯點跡,則認為已有目標解除融合,從航跡簇中剔除;若航跡簇中只有一個航跡關聯點跡,則刪除航跡簇及對應融合航跡。
7.根據權利要求6所述的基于航跡狀態估計的回波融合目標的航跡關聯方法,其特征在于:所述步驟5中,融合航跡解融合后的航跡關聯,采用以目標特征信息為主,輔助以最近鄰法進行航跡匹配關聯。
8.根據權利要求1所述的基于航跡狀態估計的回波融合目標的航跡關聯方法,其特征在于:所述步驟4中,融合時間期限設置為五個掃描周期。
9.根據權利要求1所述的基于航跡狀態估計的回波融合目標的航跡關聯方法,其特征在于:所述步驟1中,將極坐標下的雷達視頻數據等距離、等方位分割為48*24個扇區,其中,方位扇區共24個,每個扇區均為15°;以方位扇區驅動目標跟蹤模塊的執行。
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