主权项 |
一种针对多目标场景的检测跟踪一体化方法,其特征在于,包括下列步骤:步骤1:初始化各目标航迹;步骤2:基于上一时刻的各目标的状态估计值,预测当前时刻k各目标的位置<img file="FDA0000686254260000011.GIF" wi="265" he="72" />新信息相关矩阵S<sub>n</sub>(k),其中n=1,2,…,N,N表示目标总个数;步骤3:基于公式<img file="FDA0000686254260000012.GIF" wi="761" he="143" />确定各目标在当前时刻k的检测判决门限<img file="FDA0000686254260000013.GIF" wi="152" he="79" />其中ρ<sub>n</sub>表示目标n的信噪比,<img file="FDA0000686254260000014.GIF" wi="141" he="79" />为向量<img file="FDA0000686254260000015.GIF" wi="116" he="79" />的转置向量,<img file="FDA0000686254260000016.GIF" wi="121" he="79" />表示待检测距离单元l与目标n在当前时刻k的实测位置之间的距离,η<sub>n</sub>表示目标n的可调参数,且<img file="FDA0000686254260000017.GIF" wi="600" he="246" />其中P<sub>fa0</sub>表示雷达系统的虚警概率,V<sub>n</sub>(k)表示目标n在当前时刻k的波门体积;步骤4:将各待检测距离单元的回波能量分别与各目标对应的检测判决门限<img file="FDA00006862542600000121.GIF" wi="127" he="75" />进行比较,若超过,则将该待检测距离单元确定为当前时刻k目标n的量测点迹;步骤5:获取当前时刻k的各量测点迹与各目标的互关联概率:步骤5‑1:定义当前时刻k所检测到的m个量测点迹的位置为<img file="FDA0000686254260000018.GIF" wi="312" he="77" />y<sub>j</sub>表示量测点迹j的位置,则截止到k时刻的所有量测点迹表示为Y<sup>k</sup>={Y(k),Y<sup>k‑1</sup>},定义事件<img file="FDA0000686254260000019.GIF" wi="80" he="73" />表示量测点迹j源于目标n<sub>j</sub>,若n<sub>j</sub>=0,则表示量测点迹j源于杂波,若为(0,N]之间的整数,则量测点迹j源于目标n<sub>j</sub>;则基于事件<img file="FDA00006862542600000110.GIF" wi="84" he="74" />的联合事件<img file="FDA00006862542600000111.GIF" wi="56" he="70" />表示为<img file="FDA00006862542600000112.GIF" wi="261" he="142" />且若n<sub>j</sub>=0,则定义参数<img file="FDA00006862542600000113.GIF" wi="219" he="77" />若n<sub>j</sub>>0,则定义参数<img file="FDA00006862542600000114.GIF" wi="206" he="77" />根据公式p[Y(k)<img file="FDA00006862542600000115.GIF" wi="604" he="142" />计算k时刻量测点迹的似然函数<img file="FDA00006862542600000116.GIF" wi="362" he="80" />其中<img file="FDA00006862542600000117.GIF" wi="1821" he="277" />函数<img file="FDA00006862542600000118.GIF" wi="138" he="84" />表示边缘概率,当量测点迹j在目标n的波门之内时,参数w<sub>jn</sub>取值为1;否则参数w<sub>jn</sub>的取值为0;<img file="FDA00006862542600000119.GIF" wi="246" he="86" />表示k时刻目标n<sub>j</sub>的预测位置,<img file="FDA00006862542600000120.GIF" wi="75" he="86" />表示目标n<sub>j</sub>的新息自相关矩阵;步骤5‑2:基于公式<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>P</mi><mrow><mo>(</mo><mover><mi>χ</mi><mo>‾</mo></mover><mo>|</mo><msup><mi>Y</mi><mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><mi>m</mi><mo>!</mo><mo>/</mo><mi>Φ</mi><mo>!</mo></mrow></mfrac><munder><mi>Π</mi><mrow><mi>n</mi><mo>:</mo><msub><mi>δ</mi><mi>n</mi></msub><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow></munder><msubsup><mover><mi>P</mi><mo>‾</mo></mover><mi>D</mi><mi>n</mi></msubsup><munder><mi>Π</mi><mrow><mi>n</mi><mo>:</mo><msub><mi>δ</mi><mi>n</mi></msub><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow></munder><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msubsup><mover><mi>P</mi><mo>‾</mo></mover><mi>D</mi><mi>n</mi></msubsup><mo>)</mo></mrow><mfrac><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>VP</mi><mrow><mi>fa</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>/</mo><msub><mi>V</mi><mn>0</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mi>Φ</mi></msup><mrow><mi>Φ</mi><mo>!</mo></mrow></mfrac><msup><mi>e</mi><mrow><mo>-</mo><msub><mi>VP</mi><mrow><mi>fa</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>/</mo><msub><mi>V</mi><mn>0</mn></msub></mrow></msup></mrow>]]></math><img file="FDA0000686254260000021.GIF" wi="1644" he="198" /></maths>计算联合事件<img file="FDA0000686254260000022.GIF" wi="56" he="69" />的先验概率<img file="FDA0000686254260000023.GIF" wi="250" he="84" />其中参数<img file="FDA0000686254260000024.GIF" wi="749" he="161" /><img file="FDA0000686254260000025.GIF" wi="389" he="153" />为目标n的平均检测概率,V<sub>0</sub>为分辨单元的体积,V为所有N个目标波门的总体积,Φ表示事件<img file="FDA0000686254260000026.GIF" wi="52" he="70" />中虚假点迹的总个数,且<img file="FDA0000686254260000027.GIF" wi="385" he="142" />步骤5‑3:基于似然函数<img file="FDA0000686254260000028.GIF" wi="359" he="85" />先验概率<img file="FDA0000686254260000029.GIF" wi="221" he="85" />获得联合事件<img file="FDA00006862542600000210.GIF" wi="52" he="70" />的后验概率<img file="FDA00006862542600000211.GIF" wi="229" he="77" />步骤5‑4:根据公式<img file="FDA00006862542600000212.GIF" wi="422" he="138" />计算各测量点迹与各目标的互关联率<img file="FDA00006862542600000213.GIF" wi="90" he="80" />其中参数<img file="FDA00006862542600000214.GIF" wi="632" he="172" />且当量测点迹j源于杂波时,取量测点迹j与杂波的互关联率<img file="FDA00006862542600000215.GIF" wi="277" he="123" />步骤6:基于各测量点迹与各目标的互关联率<img file="FDA00006862542600000216.GIF" wi="95" he="82" />对当前时刻k各目标航迹进行估计,得到各目标的状态估计值,并对其航迹进行更新;步骤7:对下一时刻的各目标重复步骤2~6,对所有时刻的目标航迹进行估计和更新,并输出各目标的航迹图。 |