【技术实现步骤摘要】
一种基于目标模态估计的临近空间高超声速目标跟踪方法
本专利技术属于雷达信号处理技术,特别涉及对临近空间高超声速典型运动目标的跟踪技术。
技术介绍
临近空间指距离地面20~100Km高的空域,临近空间高超声速飞行器速度可达4~20马赫。目前,临近空间高超声速目标跟踪是跟踪领域的一个热点。临近空间机动目标运动的复杂性和运行环境的多变性,造成难以对此类目标建立准确跟踪模型,隐身技术的发展更加大了对临近空间高超声速目标跟踪的难度。目前,基于交互式多模型(IMM)结构跟踪算法,是一种公认最有效临近空间高超声速目标的跟踪算法。在文献“ResearchofMethodforTrackingHighSpeedandHighlyManeuveringTarget,InternationalConferenceonITSTelecommunicationsProceedings,1236-1239,2006”中,提出基于交互多模结构的跟踪算法,该算法利用多个不同机动模型交互对临近空间高超声速目标进行跟踪,相较于单模跟踪具有较广的覆盖范围,有较大的机动适应性;但该算法模型间相互竞争导致跟踪精度较差,且计算量较大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种跟踪精度较高,且计算量较小的临近空间高超声速目标跟踪方法。本专利技术为解决上述技术问题采用的技术方案是,一种基于目标模态估计的临近空间高超声速目标跟踪方法,包括以下步骤:步骤1、将雷达采集到的量测数据进行目标航迹起始;步骤2、利用交互多模跟踪IMM算法估计匀速运动模型、匀加速运动模型和拐弯运动模型所对应的下一帧目标状态 ...
【技术保护点】
一种基于目标模态估计的临近空间高超声速目标跟踪方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、将雷达采集到的量测数据进行目标航迹起始;步骤2、利用交互多模跟踪IMM算法估计匀速运动模型、匀加速运动模型和拐弯运动模型所对应的下一帧的模型转移概率以及目标状态;所述目标状态包括目标位置、速度与加速度;当连续统计L帧下匀速运动模型、匀加速运动模型和拐弯运动模型对应的转移概率、目标速度和加速度后能够确定目标当前所处的运动模态,则进入步骤3,否则返回步骤2;若在L帧时间内,匀速模型转移概率ucv一直保持最大,速度变化量△vk≤τv,加速度变化量△ak≤τa,则判断目标为匀速运动阶段;若在L帧时间内,匀加速模型转移概率uca一直保持最大,速度变化量△vk≥τv,加速度变化量△ak≤τa,则判断目标为匀速运动阶段;若在L帧时间内,拐弯模型转移概率uct一直保持最大,速度变化量△vk≥τv,加速度△ak≥τa,则判断目标处于跳跃运动阶段;其中,τv表示速度波动门限,τa表示加速度波动门限;步骤3、单模匹配跟踪:3‑1确定目标运动模态后,转入单模匹配跟踪;初始化单模参数、目标初始状态;3‑2利用单模匹配跟踪算法预 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于目标模态估计的临近空间高超声速目标跟踪方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、将雷达采集到的量测数据进行目标航迹起始;步骤2、利用交互多模跟踪IMM算法估计匀速运动模型、匀加速运动模型和拐弯运动模型所对应的下一帧的模型转移概率以及目标状态;所述目标状态包括目标位置、速度与加速度;当连续统计L帧下匀速运动模型、匀加速运动模型和拐弯运动模型对应的转移概率、目标速度和加速度后能够确定目标当前所处的运动模态,则进入步骤3,否则返回步骤2;若在L帧时间内,匀速模型转移概率ucv一直保持最大,速度变化量△vk≤τv,加速度变化量△ak≤τa,则判断目标为匀速运动阶段;若在L帧时间内,匀加速模型转移概率uca一直保持最大,速度变化量△vk≥τv,加速度变化量△ak≤τa,则判断目标为匀加速运动阶段;若在L帧时间内,拐弯模型转移概率uct一直保持最大,速度变化量△vk≥τv,加速度△ak≥τa,则判断目标处于跳跃运动阶段;其中,τv表示速度波动门限,τa表示加速度波动门限;步骤3、单模匹配跟踪:3-1确定目标运动模态后,转入单模匹配跟踪;初始化单模参数、目标初始状态;3-2利用单模匹配跟踪算法预测下一帧目标状态;3-3计算当前时刻k的归一化残差平方εv...
【专利技术属性】
技术研发人员:易伟,董天发,苟清松,郝凯利,崔国龙,孔令讲,杨建宇,李小龙,夏玫,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川;51
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