一种目标航迹估计方法以及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种目标航迹估计方法以及相关装置，本发明专利技术的目标航迹估计方法包括：利用R

【技术实现步骤摘要】
一种目标航迹估计方法以及相关装置


[0001]本专利技术属于雷达数据处理领域，尤其是涉及一种目标航估计方法以及相关装置。

技术介绍

[0002]现有方法中多节点集中融合假设各自视角完全重合并覆盖整个区域，但实际中多节点观测由于方向图波束宽度限制，导致视角仅部分重合且只能观测到部分感兴趣区域，此外已有研究中，通常假设目标新生分布或强度是已知的，但在实际应用中该假设过于严苛，因为实际中多目标检测数目通常是时变的：一是因为目标散射截面积起伏导致目标漏检；二是各节点所处未知杂波环境(杂波分布未知且非均匀，其值随着环境变化而改变)带来的高虚警；三是由于各节点局域观测目标未出现导致感兴趣目标漏检，因而，当目标出现在预定义新生分布或强度未被覆盖的区域时，标准的随机集滤波器对目标存在完全“盲视”。
[0003]实际的应用中，杂波密度通常是未知且非均匀的且会随环境的变化是时变的，此外，所使用的目标的起伏模型决定了目标检测概率，受目标距离和目标散射截面积(RCS)的影响，一般情况下，目标的RCS为随机变量，导致目标的信噪比也为随机变量，进而导致目标的检测概率也为一随机变量。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种目标航迹估计方法以及相关装置，解决了未知杂波参数与检测概率先验信息和目标漏检的问题。
[0005]第一方面，本申请提供一种目标航迹估计方法，包括：利用R
‑
CPHD滤波器获取所述目标对应的环境的杂波密度以及检测概率；基于所述杂波密度确定所述环境中新生目标的分布信息；基于所述传感器的量测信息、所述目标运动模型、所述检测概率、所述杂波密度以及所述新生目标的分布信息确定所述目标的航迹信息。
[0006]其中，所述利用R
‑
CPHD滤波器获取所述目标对应的环境的杂波密度以及检测概率的步骤，包括：基于预设强度确定初始时刻的所述目标的强度；基于预设势分布、预设强度确定初始时刻的所述目标的势分布；基于所述初始时刻的所述目标的强度以及所述初始时刻的所述目标的势分布以及初始时刻的传感器量测确定初始时刻对应的所述环境的杂波密度以及检测概率。
[0007]其中，所述方法还包括：基于前一时刻的所述目标的强度函数和所述目标运动模型确定当前时刻的所述目标的预测强度；所述当前时刻晚于所述前一时刻；基于所述前一时刻的所述目标的势分布、所述前一时刻的所述目标的强度函数和所述目标运动模型确定当前时刻的所述目标的预测势分布；基于所述当前时刻的所述目标的预测强度函数、所述当前时刻的所述目标的预测势分布、当前时刻的所述传感器量测，确定所述当前时刻所述目标的更新势分布和更新强度函数；基于所述当前时刻所述目标的更新强度函数和更新势分布确定所述当前时刻对应的所述环境的杂波密度以及检测概率。
[0008]其中，所述基于所述传感器量测信息、目标运动模型、所述检测概率、所述杂波密度以及所述目标的分布信息确定所述目标的航迹信息的步骤，包括：利用TPMBM跟踪器基于每一时刻的所述目标的先验信息、所述目标的运动模型、所述检测概率、所述杂波密度以及所述新生目标的分布信息确定所述每一时刻的所述目标以及所述新生目标的预测分布信息；基于每一时刻所述传感器的量测信息以及所述目标的预测分布信息确定所述目标的航迹信息。
[0009]其中，利用TPMBM跟踪器基于每一时刻的所述目标的先验信息、所述目标的运动模型、所述检测概率、所述杂波密度以及所述新生目标的分布信息确定所述每一时刻的所述目标以及所述新生目标的预测分布信息的步骤，包括：基于当前时刻的目标的预测分布信息以及传感器量测确认是否遗漏目标；响应于是，则利用如下公式(1)对所述TPMBM跟踪器的漏检目标分布进行更新：
[0010][0011][0012][0013]其中，(f,h)＝∫f(x)h(x)dx，单个伯努利成分的权值为出现概率为概率密度为
[0014]其中，利用TPMBM跟踪器基于每一时刻的所述目标的先验信息、所述目标的运动模型、所述检测概率、所述杂波密度以及所述新生目标的分布信息确定所述每一时刻的所述目标以及所述新生目标的预测分布信息的步骤，包括：基于当前时刻的目标分布信息及传感器量测确定传感器量测中的已有目标；则利用如下公式(2)基于传感器量测中的已有目标对所述TPMBM跟踪器已有目标进行更新：
[0015][0016][0017]其中，伯努利成分i＝{1,
……
n
k|k+1
}，量测漏检表示为M(i,j)＝{j}，
[0018][0019]其中，利用TPMBM跟踪器基于每一时刻的所述目标的先验信息、所述目标的运动模型、所述检测概率、所述杂波密度以及所述新生目标的分布信息确定所述每一时刻的所述目标以及所述新生目标的预测分布信息的步骤，包括：基于当前时刻的目标的预测分布信息以及传感器量测信息确定是否有新的目标；响应于是，则利用如下公式(3)对所述TPMBM跟踪器新生目标进行更新：
[0020][0021][0022][0023]其中，为杂波密度函数。
[0024]其中，利用TPMBM跟踪器基于每一时刻的所述目标的先验信息、所述目标的运动模型、所述检测概率、所述杂波密度以及所述新生目标的分布信息确定所述每一时刻的所述目标以及所述新生目标的预测分布信息的步骤，包括：确定传感器量测数据是否为空，响应于是，通过如下公式(4)对所述TPMBM跟踪器进行更新：
[0025]λ
k
(X)＝(1
‑
α)λ
k|k
‑1(X)
ꢀꢀꢀ
(4)；
[0026]其中，λ
k
(X)表示k时刻更新新生目标分布α表示单个真实目标的检测概率λ
k|k
‑1(X)表示k时刻预测新生目标分布。
[0027]第二方面，本申请提供一种电子设备，包括相互藕接的处理器以及存储器，其中，所述存储器用于存储实现上述任一项所述的方法的程序指令；所述处理器用于执行所述存储器存储的所述程序指令。
[0028]第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有程序文件，所述程序文件能够被执行以实现上述任一项所述的方法。
[0029]本专利技术的有益效果，区别于现有技术的情况，本专利技术的目标航迹估计方法包括：利用R
‑
CPHD滤波器获取所述目标对应的环境的杂波密度以及检测概率；基于所述杂波密度确定所述环境中新生目标的分布信息；基于所述传感器的量测信息、所述目标运动模型、所述检测概率、所述杂波密度以及所述新生目标的分布信息确定所述目标的航迹信息。解决了未知杂波参数与检测概率先验信息和目标漏检的问题。
附图说明
[0030]图1为本专利技术目标航迹估计方法的第一实施例的流程示意图；
[0031]图2为步骤S11的一实施例的流程示意图；
[0032]图3为本专利技术目标航迹估计装置的结构示意图；
[0033]图4为本专利技术实例多目标运动轨迹；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目标航迹估计方法，其特征在于，包括：利用R
‑
CPHD滤波器获取所述目标对应的环境的杂波密度以及检测概率；基于所述杂波密度确定所述环境中新生目标的分布信息；基于所述传感器的量测信息、所述目标运动模型、所述检测概率、所述杂波密度以及所述新生目标的分布信息确定所述目标的航迹信息。2.根据权利要求1所述的航迹估计方法，其特征在于，所述利用R
‑
CPHD滤波器获取所述目标对应的环境的杂波密度以及检测概率的步骤，包括：基于预设强度确定初始时刻的所述目标的强度；基于预设势分布、预设强度确定初始时刻的所述目标的势分布；基于所述初始时刻的所述目标的强度以及所述初始时刻的所述目标的势分布以及初始时刻的传感器量测确定初始时刻对应的所述环境的杂波密度以及检测概率。3.根据权利要求2所述的目标航迹估计方法，其特征在于，所述方法还包括：基于前一时刻的所述目标的强度函数和所述目标运动模型确定当前时刻的所述目标的预测强度；所述当前时刻晚于所述前一时刻；基于所述前一时刻的所述目标的势分布、所述前一时刻的所述目标的强度函数和所述目标运动模型确定当前时刻的所述目标的预测势分布；基于所述当前时刻的所述目标的预测强度函数、所述当前时刻的所述目标的预测势分布、当前时刻的所述传感器量测，确定所述当前时刻所述目标的更新势分布和更新强度函数；基于所述当前时刻所述目标的更新强度函数和更新势分布确定所述当前时刻对应的所述环境的杂波密度以及检测概率。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述传感器量测信息、目标运动模型、所述检测概率、所述杂波密度以及所述目标的分布信息确定所述目标的航迹信息的步骤，包括：利用TPMBM跟踪器基于每一时刻的所述目标的先验信息、所述目标的运动模型、所述检测概率、所述杂波密度以及所述新生目标的分布信息确定所述每一时刻的所述目标以及所述新生目标的预测分布信息；基于每一时刻所述传感器的量测信息以及所述目标的预测分布信息确定所述目标的航迹信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，利用TPMBM跟踪器基于每一时刻的所述目标的先验信息、所述目标的运动模型、所述检测概率、所述杂波密度以及所述新生目标的分布信息确定所述每一时刻的所述目标以及所述新生目标的预测分布信息的步骤，包括：基于当前时刻的目标的预测分布信息以及传感器量测确认是否遗漏目标；响应于是，则利用如下公式(1)对所述TPMBM跟踪器的漏检目标分布进行更新：响应于是，则利用如下公式(1)对所述TPMBM跟踪器的漏检目标分布进行更新：
其中，(f,h)...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾操，赵诗华，陶海红，刘敏提，何学辉，李世东，廖桂生，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：