【技术实现步骤摘要】
天基感知星座集值观测目标运动参数递推估计方法
[0001]本专利技术涉及信号处理
，尤其涉及一种天基感知星座集值观测目标运动参数递推估计方法。
技术介绍
[0002]天基感知星座泛指地球高中低轨多颗遥感监测卫星，如可见光卫星、红外卫星等组成的整体。利用天基感知星座接力成像，可对海面船舶的位置、航向和航速等状态进行估计。
[0003]海上监视在海洋船舶监测和救援中起着至关重要的作用。天基成像有效载荷包括合成孔径雷达(SAR)、可见光和红外成像等。自动识别系统(AIS)是通常使用的合作目标广播通信系统，用于如货船和油轮等海上船只报告其从全球导航卫星系统(GNSS)获取的船舶自身的位置、航向和航速。对于合作目标的情况，融合SAR和AIS数据对船舶进行探测是一种常用的方法。然而，在非合作目标情形下，如非法船只和海盗监测等应用场景中，AIS信息是缺失的。
[0004]此外，为了限制天基在轨应用中的带宽消耗，带有噪声的观测值通常被集值化。即观测的实数值不再以高精度浮点数传输，而是量化成为有限集合值，如低精度浮点数、...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种天基感知星座集值观测目标运动参数递推估计方法，包括：建立目标运动模型并初始化所述目标的运动参数状态；建立天基成像信息集值观测模型，对所述目标的运动参数状态进行观测并集值化；验证天基感知星座集值观测目标运动参数状态并进行目标运动参数的递推估计符合约束条件；建立支撑集合间有向有界Hausdorff基准距离和有向Wasserstein距离算子模型；计算所述目标的状态先验分布和集值采样期望分布之间的有向Wasserstein距离；利用随机逼近形式的集值观测递推算法对目标运动参数进行估计；验证所述集值观测递推估计算法的收敛性及收敛率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标的运动参数状态包括：所述目标的位置、航向和航速状态。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立目标运动模型并初始化所述目标的运动参数状态，包括：利用恒定速度模型建立目标运动模型，如下式：其中，表示所述目标的位置，表示所述目标的航速，α表示所述目标的航向角。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述建立天基成像信息集值观测模型，对所述目标的运动参数状态进行观测并集值化，包括：建立单输入单输出的有限脉冲响应系统模型为：其中，表示系统输入的回归项；表示需要被辨识的运动参数向量；观测噪声{d
k
}是高斯白噪声，即为符合高斯分布的独立同分布随机变量序列；利用集值传感器对所述有限脉冲响应系统的输出进行观测，表示为：其中，是一个表明输出属于哪个集合的标签，输出y
k
的值域被已知的固定阈值
‑
∞＜C1＜
…
＜C
m
‑1＜∞划分为m个紧的凸集；定义C0＝
‑
∞，C
m
＝∞，用表示所有集合的集合，当及i≠j时，满足两两间交集为空并且满足并集为整个实数域5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述验证天基感知星座集值观测目标运动参数状态并进行目标运动参数的递推估计符合约束条件，包括：存在一个有界的凸紧集使得未知的运动参数向量θ∈Θ在该集合中，且该集合
中元素的范数有上界B＝sup
v∈Θ
||v||＜∞且已知；输入序列u
k
是可测的，其中为由噪声序列d1，...，d
k
‑1产生的σ
‑
代数；回归项φ
k
有界，，并且存在正整数N
φ
≥n和常数ε
φ
＞0使得回归列{φ
k
}在自然数集上是充分丰富的；阈值C是可测的。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述建立支撑集合间有向有界Hausdorff基准距离和有向Wasserstein距离算子模型，包括：将系统输出y
k
的概率分布函数转换为支撑集合上的概率质量函...
【专利技术属性】
技术研发人员：刁靖东，周庆瑞，郑威，孙昌浩，王辉，杨英，冯宇婷，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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