密集杂波环境下基于点迹多维筛选的航迹起始方法技术

密集杂波环境下基于点迹多维筛选的航迹起始方法，本发明专利技术涉及雷达数据处理领域中航迹起始方法。本发明专利技术为解决现有技术在密集杂波背景下基于数据处理的航迹起始方法存在的虚假航迹多、起始速度慢及目标起始困难等的问题。一：对点迹速度、加速度和运动转角进行运动状态约束；二：根据点迹统计距离和离散度阈值，完成对所有点迹序列中所有点迹的评判；三：对多帧点迹序列中每个点迹多维特征分别进行线性归一化，得到点迹线性归一化后的信噪比和形态特征，分别设置归一化信噪比阈值和形态特征阈值，根据归一化信噪比阈值和归一化形态特征阈值评判点迹；四：根据一、二和三得到点迹等级，确定航迹起始。本发明专利技术用于航迹起始领域。

Track initiation method based on point trace multidimensional screening in dense clutter environment

The method of track initiation based on point trace multidimensional screening in dense clutter environment. The invention relates to the method of track initiation in the field of radar data processing. The aim of the invention is to solve the problems of false track, slow starting speed and difficult start of target based on data processing in the dense clutter background. A: the motion constraints on track speed, acceleration and motion angle; two: according to track statistical distance and dispersion threshold, the completion of all plots in the sequence all point track evaluation; three: to trace multi-dimensional characteristics of each point in the sequence of multi frame plots were linear normalization, get the point the linear trace normalized signal-to-noise ratio and morphological characteristics, were set up normalized SNR threshold and morphological characteristics of the threshold, according to the normalized SNR threshold and normalized morphology threshold evaluation track; four: according to the one or two and three point trace level, determine the track initiation. The invention is used in the field of track initiation.

【技术实现步骤摘要】
密集杂波环境下基于点迹多维筛选的航迹起始方法
本专利技术涉及雷达数据处理领域中航迹起始方法。
技术介绍
雷达对目标航迹跟踪通常是完成目标的航迹起始、航迹维持和滤波处理等过程，其中航迹起始是目标跟踪的前提和关键过程，其正确性是减少多目标跟踪固有组合爆炸所带来的计算负担的有效措施。对于两坐标和三坐标雷达,受测量误差尤其是角度误差的影响,使得远距目标航迹正确起始率低，且受密集杂波、低信噪比以及电子对抗等干扰因素的影响，测量精度差，虚警较高，严重制约航迹起始性能，增加了航迹起始难度。此外，目标机动性和多目标交叉等问题也对目标航迹起始造成困难。传统航迹起始方法按系统处理数据方式的不同主要分为顺序处理法和批处理法，顺序处理法主要包括启发式规则法、逻辑法等，批处理法的代表是Hough变换起始算法。顺序处理方法简单便捷，在虚警概率较低的情况下,起始效果比较好,但在复杂环境下性能较差。批处理方法在强杂波背景下性能较好，但容易引起“组合爆炸”带来计算量负担过重的问题,因而不利于航迹的快速起始。传统方法主要基于数据域进行处理，对于上述特殊情况下的航迹起始和跟踪则需要辅助人工判读，或引入模式识别、图像处理等本文档来自技高网...

【技术保护点】
密集杂波环境下基于点迹多维筛选的航迹起始方法，其特征在于：所述方法具体过程为：一：根据雷达系统探测需求对点迹速度、加速度和运动转角进行运动状态约束；二：根据点迹统计距离和离散度阈值，完成对所有点迹序列中所有点迹的评判；三：利用点迹多维特征对点迹目标进行约束，对多帧点迹序列中每个点迹多维特征分别进行线性归一化，得到点迹线性归一化后的信噪比和形态特征，分别设置归一化信噪比阈值和形态特征阈值，根据归一化信噪比阈值和归一化形态特征阈值评判点迹；所述点迹多维特征为点迹的信噪比和形态特征；其中形态特征包括距离跨度和方位跨度；四：根据一、二和三得到点迹等级，确定航迹起始。

【技术特征摘要】
1.密集杂波环境下基于点迹多维筛选的航迹起始方法，其特征在于：所述方法具体过程为：一：根据雷达系统探测需求对点迹速度、加速度和运动转角进行运动状态约束；二：根据点迹统计距离和离散度阈值，完成对所有点迹序列中所有点迹的评判；三：利用点迹多维特征对点迹目标进行约束，对多帧点迹序列中每个点迹多维特征分别进行线性归一化，得到点迹线性归一化后的信噪比和形态特征，分别设置归一化信噪比阈值和形态特征阈值，根据归一化信噪比阈值和归一化形态特征阈值评判点迹；所述点迹多维特征为点迹的信噪比和形态特征；其中形态特征包括距离跨度和方位跨度；四：根据一、二和三得到点迹等级，确定航迹起始。2.根据权利要求1所述密集杂波环境下基于点迹多维筛选的航迹起始方法，其特征在于：所述一中根据雷达系统探测需求对目标点迹速度、加速度和运动转角进行运动状态约束；具体过程为：根据雷达系统探测需求设置速度约束Vmin和Vmax，加速度约束amax，运动转角约束θmax，扫描周期为T，在连续N个点迹序列中，设在大地坐标系下第i次扫描获得的点迹序列i中点迹坐标为(xi,yi),i＝1,...,N，N取值为正整数；由如下转换公式得到点迹序列i中点迹直角坐标：其中，Ri表示极坐标系下雷达到点迹序列i中点迹目标的径向距离，表示极坐标系下点迹序列i中点迹目标方位角测量数据；因此点迹运动状态约束条件表示为：(1)速度约束：(2)加速度约束：(3)运动转角约束：其中，||·||表示2范数，|·|表示取绝对值；当点迹同时满足上述三个条件时，初步认为该点迹为目标，标志位flag记为1；否则，初步认为该点迹为杂波，标志位flag记为0。3.根据权利要求2所述密集杂波环境下基于点迹多维筛选的航迹起始方法，其特征在于：所述二中根据点迹统计距离和离散度阈值评判点迹；具体过程为：(1)对每个点迹序列中的点迹进行排序，表示为Pi,j；其中i＝1,...,N,j＝1,...,M，N表示点迹序列个数，即扫描次数，N取值为正整数；M表示点迹序列i中点迹个数；M取值为正整数；取连续三帧点迹序列，记为i，i+1和i+2，并取点迹序列i中第一个点迹Pi,1；(2)计算点迹序列i中第一个点迹Pi,1与点迹序列i+1中所有点迹的统计距离D(Pi,1,Pi+1,j)，其表达式如下其中Pi+1,j表示点迹序列i+1中第j个点迹，表示点迹序列i中第一个点迹目标方位角，表示点迹序列i+1中第j个点迹目标方位角；(3)计算(2)中所有统计距离中的最小值di,i+1＝minD(Pi,1,Pi+1,j)及与之对应的点迹序列i+1中点迹Pi+1,J；1≤j≤M；(4)计算点迹Pi+1,J与点迹序列i+2中所有点迹的统计距离，并求出所有点迹的统计距离中的最小值di+1,i+2及与之对应的点迹序列i+2中点迹Pi+2,K；di+1,i+2为点迹Pi+1,J与点迹序列i+2中所有点迹的统计距离中的最小值；1≤K≤M；(5)设置离散度阈值σd；根据离散度阈值σd和std{[di,i+1,di+1,i+2]}的大小对Pi,1进行评判；即std为数组[di,i+1,di+1,i+2]的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云，穆慧琳，姜义成，化青龙，冀婷婷，杨诗寓，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23