一种基于时间方位历程图的线谱目标运动参数估计方法技术

技术编号:24348376 阅读:264 留言:0更新日期:2020-06-03 01:08
一种基于时间方位历程图的线谱目标运动参数估计方法,它属于目标运动参数估计领域。本发明专利技术解决了现有目标运动参数估计方法不能够给出目标的航向信息或者人为主观观察目标最近通过时间不准确的问题。本发明专利技术基于传统探测设备的方位估计结果利用两次广义Radon变换的方法获得目标的最近通过时间、航向和最近通过距离以及运动轨迹信息。不同于以往的方法在时频图的结果上对目标运动参数信息的提取,不能获得目标航向信息的问题,也不同于一些其它在时间方位历程上提取目标参数的现有方法,该类方法需要预知目标最近通过时间,本发明专利技术可以通过第一次Radon变换获得目标的最近通过时间,解决了以往人为观察的不准确的问题。本发明专利技术可以应用于目标运动参数估计。

A line spectrum target motion parameter estimation method based on time azimuth history

【技术实现步骤摘要】
一种基于时间方位历程图的线谱目标运动参数估计方法
本专利技术属于目标运动参数估计领域,具体涉及一种基于时间方位历程图的线谱目标运动参数估计方法。
技术介绍
海洋声学目标探测设备中,很多设备只具有目标检测和测向功能,可以给出目标的有无和方位信息,而不具有目标航向、距离、最近通过距离等运动参数信息估计能力。如果能够在传统设备的测向结果基础上对目标的运动参数进行估计,对判断直线航向运动目标相对于探测点的运动态势会有较大的帮助,可以扩展传统探测设备的功能。目前对目标运动参数特征提取的研究主要有:杨娟,惠俊英等.基于STFT-Hough变换的目标运动分析.哈尔滨工程大学学报.(以下简称文献1);杨娟,惠俊英等.利用低频声压干涉谱进行目标运动参数估计.哈尔滨工业大学学报.(以下简称文献2);余赟,惠俊英,殷敬伟,惠娟,王自娟.基于波导不变量的目标运动参数估计及被动测距.声学学报.(以下简称文献3)。文献1和文献2研究了基于对目标的时频分析图利用Hough变换对目标运动参数进行分析的方法。通过文献1、2的描述可知其主要适用于宽带信号目标。利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时间方位历程图的线谱目标运动参数估计方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:/n步骤一、读取线谱目标运动形成的时间方位历程图,获得时间方位历程矩阵R(t,θ);再根据时间方位历程矩阵R(t,θ)判断目标是从测量系统的左侧通过还是右侧通过;/n步骤二、根据步骤一的判断结果对时间方位历程矩阵R(t,θ)进行第一次广义Radon变换,获得目标的最近通过时间t

【技术特征摘要】
1.一种基于时间方位历程图的线谱目标运动参数估计方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、读取线谱目标运动形成的时间方位历程图,获得时间方位历程矩阵R(t,θ);再根据时间方位历程矩阵R(t,θ)判断目标是从测量系统的左侧通过还是右侧通过;
步骤二、根据步骤一的判断结果对时间方位历程矩阵R(t,θ)进行第一次广义Radon变换,获得目标的最近通过时间t0;
步骤三、根据步骤二获得的最近通过时间t0,对时间方位历程矩阵R(t,θ)进行第二次广义Radon变换,得到航向角Θ0和速度与最近通过距离比值k的变换参数空间矩阵,其中:k为目标运动速度与最近通过距离的比值;
根据航向角Θ0和速度与最近通过距离比值k的变换参数空间矩阵求得目标的航向角Θ0、以及目标运动速度与最近通过距离的比值k;
步骤四、求解目标运动速度v,再利用步骤三求得的比值k计算目标的最近通过距离r0;
步骤五、利用步骤二至步骤四求得的结果反推目标的运动轨迹。


2.根据权利要求1所述的一种基于时间方位历程图的线谱目标运动参数估计方法,其特征在于,所述步骤一的具体过程为:
以测量系统所在位置为坐标原点O,采用北东地坐标建立左手坐标系,其中:x轴正向指向大地坐标正北方向,y轴正向指向大地坐标正东方向;
利用测量系统测得线谱目标运动形成的时间方位历程图,获得时间方位历程矩阵R(t,θ),其中:θ为目标的方位角,t为时间;
若目标方位角θ随时间t逐渐变大,则认为目标是从测量系统的左侧通过,否则若目标方位角θ随时间t逐渐变小,则认为目标是从测量系统的右侧通过。


3.根据权利要求2所述的一种基于时间方位历程图的线谱目标运动参数估计方法,其特征在于,所述步骤二的具体过程为:
将目标运动速度与最近通过距离的比值定义为k;
若目标是从测量系统的左侧通过,则对时间方位历程矩阵R(t,θ)进行第一次广义Radon变换,得到k和目标最近通过时间t0的变换参数空间矩阵U1(k,t0);



其中:N为离散时间个数,i表示N个离散时间中的第i个,t(i)为第i个离散时间值,θ0(t0)为目标在最近通过时间t0所对应的目标方位角,R(·)代表Radon变换;
根据变换参数空间矩阵U1(k,t0),选取最大的k值对应的横坐标,作为最近通过时间t0;
若目标是从测量系统的右侧通过...

【专利技术属性】
技术研发人员:梅继丹卢明杨王书昌吕云飞滕婷婷
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:黑龙;23

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