一种转弯机动下的多星凸型扩展目标跟踪方法技术

本发明专利技术涉及一种转弯机动下的多星凸型扩展目标跟踪方法，通过调整基于随机超曲面的ET

【技术实现步骤摘要】
一种转弯机动下的多星凸型扩展目标跟踪方法


[0001]本专利技术涉及多扩展目标跟踪
，具体的说是一种转弯机动下的多星凸型扩展目标跟踪方法。

技术介绍

[0002]多扩展目标跟踪技术的目的是根据雷达等传感器获得的量测数据估计监测区域内多个动态扩展目标的质心动态、扩展形态以及个数。扩展目标为在高分辨率传感器中可能占据多个分辨率单元的目标。该目标可能产生多个量测数据，这些量测数据为目标大小、形状和朝向等扩展形态估计提供了可能性，故这类目标的目标状态通常包含扩展形态变量(如大小、形状和朝向等)、动态变量(如位置、速度和加速度)。多扩展目标跟踪技术作为一种典型且具有实践场景的工程技术，可在实际作战场景中跟踪空中目标、地面目标等作战目标，对日益复杂化的作战指挥系统具有重要指导意义。
[0003]在复杂机动情况下如何准确估计多个动态目标的扩展形态、质心运动状态以及目标数的准确估计已经成为多扩展目标跟踪技术的重要问题。与传统目标跟踪技术不同，多扩展目标跟踪技术不仅需要对目标质心动力学建模，还需要对扩展形态进行建模。不同形状的扩展目标往往采取不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转弯机动下的多星凸型扩展目标跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、利用前一时刻估计得到的目标后验强度函数得到每个模型条件滤波器的预测强度；S2、计算每个机动模型的混合概率，利用混合概率和预测强度计算每个模型条件滤波器的重初始化强度；S3、获取多星凸型扩展目标的量测数据，利用非线性近似方法计算每个模型条件滤波器中由量测数据更新后的后验强度函数；S4、对于每个模型条件滤波器，计算其后验强度函数中每个高斯混合项对应的模型概率；S5、利用模型概率融合模型条件滤波器的后验强度，得到融合后验强度函数；S6、对融合后验强度函数中的高斯混合项进行删除、合并，得到最终估计结果；S7、根据融合后验强度函数中删除与合并的高斯混合项序号，对每个模型条件滤波器的后验强度函数中的高斯混合项进行删除合并，得到每个模型条件滤波器的输出结果；S8、融合模型概率，得到与最终结果对应的模型概率。2.如权利要求1所述的一种转弯机动下的多星凸型扩展目标跟踪方法，其特征在于，步骤S1中，对于模型m
(i)
匹配的模型条件滤波器，前一时刻的后验强度函数由J
k
‑
1|k
‑1个高斯混合项组成，每个高斯混合项包含权重均值和协方差利用后验强度函数计算预测强度函数D
i,k|k
‑1(ξ)的方法为：(ξ)的方法为：(ξ)的方法为：(ξ)的方法为：(ξ)的方法为：(ξ)的方法为：(ξ)的方法为：(ξ)的方法为：
Q
k
＝diag[1,1,
…
,1,1]；其中，ξ＝[x
e
,x
c
]
T
为扩展目标的状态向量，x
c
为目标质心运动向量；x
e
为目标扩展形态向量，由随机超曲面模型的径向函数决定，径向函数经过傅里叶级数展开后得到r(B,θ)＝R(θ)B，B为扩展形态向量x
e
，其中R(θ)＝[1,cos(θ),sin(θ),...,cos(N
F
θ),sin(N
F
θ)]，N
F
为展开式的阶数；J
k
‑
1|k
‑1为预测强度函数的高斯项个数；N(ξ；m,P)表示变量ξ服从均值为m、协方差为P的正态分布，和分别是与模型m
(i)
匹配的预测强度函数中第j个高斯项的权重、均值和协方差；p
s
表示目标存活概率；F
i,k
是k时刻的状态转移矩阵；为目标扩展形态向量对应的状态转移矩阵；为目标质心运动向量对应的状态转移矩阵；T是采样时间；Q
k
为过程噪声的协方差矩阵。3.如权利要求2所述的一种转弯机动下的多星凸型扩展目标跟踪方法，其特征在于，步骤S2中计算各个滤波器重初始化强度的具体方法为：骤S2中计算各个滤波器重初始化强度的具体方法为：骤S2中计算各个滤波器重初始化强度的具体方法为：骤S2中计算各个滤波器重初始化强度的具体方法为：骤S2中计算各个滤波器重初始化强度的具体方法为：骤S2中计算各个滤波器重初始化强度的具体方法为：其中D
i,k
‑
1|k
‑1(ξ)为与模型m
(i)
匹配的模型条件滤波器的重初始化强度；和分别是与模型m
(i)
匹配的重初始化强度中第j个高斯项的权重、均值和协方差；N
m
为所有可能机动模型的数量；表示第j个高斯项在前一时刻的模型为m
(r)
而下一时刻的模型为m
(i)
的混合概率；π
ri
表示从模型m
(r)
到模型m
(i)
的转移概率，表示下一时刻第j个高斯项的模型为m
(i)
的概率。4.如权利要求3所述的一种转弯机动下的多星凸型扩展目标跟踪方法，其特征在于，步骤S3中，利用非线性近似方法获得由量测数据更新后的后验强度函数的方法为：S3.11、根据均值和协方差选取2n+1个采样点
其中，l＝1,
…

【专利技术属性】
技术研发人员：孙力帆，俞皓芳，兰剑，张金锦，常家顺，杨哲，付主木，陶发展，司鹏举，马超，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
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