反无人机雷达航迹起始方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种反无人机雷达航迹起始方法及系统，涉及雷达技术领域。本发明专利技术使用多点暂航过滤条件和单点暂航过滤条件对待处理的点迹

【技术实现步骤摘要】
反无人机雷达航迹起始方法及系统


[0001]本专利技术涉及雷达
，具体涉及一种反无人机雷达航迹起始方法及系统。

技术介绍

[0002]区别于一般的低空监视雷达，反无人机雷达关注的目标速度下限更低，因此低空无人机目标与地杂波、气象、车辆、飞鸟等慢动杂波在速度上很容易混杂在一起，给反无人机雷达数据处理全自动录取、上报高质量情报造成很大的困难。这些慢动杂波很容易在雷达的画面上形成大量虚假航迹，给操作员造成严重的困扰。航迹起始是目标跟踪的第一步，它是雷达形成新航迹的决策方法，主要包括暂时航迹(后简称为“暂航”)和航迹确定两个方面，其主要原理是利用观测数据与实际场景数据构造约束条件选取相应的量测向量建立航迹，是雷达实现高质量的航迹处理的首要问题。为了达到高起始质量、低航迹虚警率，反无人机雷达系统对数据处理航迹起始算法提出了更高的要求。
[0003]目前典型的航迹起始算法主要有启发式方法、逻辑法和Hough变换相关算法。启发式方法是一种粗糙的起始方式，该算法不考虑杂波和探测系统噪声的影响；逻辑法利用航迹预测与关联波门对目标量测向量进行筛选，剔除了虚假航迹；Hough变换算法通过将多次扫描得到的回波数据联合处理，并利用Hough变换来实现回波信号的非相干积累，从而提高强杂波背景弱小航迹起始性能，但作为批处理方式，该方法要处理多个周期的信息，存在运算量大、占用储存空间多的缺陷。上述方法虽然能够在一定程度上解决无人机航迹起始困难、降低航迹虚警率的问题，但是当实际中慢动杂波非常严重时，这些方法依然会存在全自动目标起始时虚假航迹较多、计算量巨大等问题。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种反无人机雷达航迹起始方法及系统，解决了慢动杂波非常严重时反无人机雷达航迹起始虚假航迹率高的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]第一方面，本专利技术首先提出了一种反无人机雷达航迹起始方法，所述方法包括：
[0009]S1、基于预设过滤条件对待处理的点迹
‑
暂航对进行过滤操作；所述预设过滤条件包括多点暂航过滤条件以及单点暂航过滤条件；
[0010]S2、计算经过所述过滤操作后的点迹
‑
暂航对的隶属度值；
[0011]S3、将所述隶属度值满足要求的点迹插入暂航中对暂航进行更新；
[0012]S4、判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件；若否，执行S1
‑
S3；若是，则将更新后的暂航记作初始目标航迹，并进入S5；
[0013]S5、基于预设筛选条件对初始目标航迹进行二次筛选，并将满足所述预设筛选条件的初始目标航迹判定为真目标航迹，并基于所述真目标航迹进行航迹起始。
[0014]优选的，所述方法还包括在步骤S1之前执行：
[0015]S0、基于雷达点迹与数字地图经纬度之间的距离大小过滤掉待处理点迹
‑
暂航对中的道路车辆点迹。
[0016]优选的，所述多点暂航过滤条件，包括：
[0017]a)与暂航同帧点迹过滤条件：点迹时间与暂航更新时间间隔满足 t
p
‑
t
T
＜t
thsd
；
[0018]b)高度变化过滤条件：点迹与暂航高度差过小或过大：
[0019]|H
T
‑
H
p
|＜H
lower
或|H
T
‑
H
p
|＞H
upper
；
[0020]c)多普勒速度过滤条件：当暂航上一帧点迹包含多普勒速度，待关联点迹也包含多普勒速度，过滤条件为：|v
Tdoppler
‑
v
pdoppler
|＞v
thsd1
；若暂航上一帧点迹包含多普勒速度，待关联点迹不包含多普勒速度，过滤条件为：
[0021]d)径向速度过滤条件：径向速度项：
[0022]e)波门过滤条件：根据点迹时间、预测目标位置过滤波门以外的点迹；
[0023]其中，t
p
表示待关联点迹的时间；t
T
表示暂航上一帧点迹对应的时间；t
thsd
为航迹时间更新阈值；H
T
表示暂航高度；H
p
表示待关联点迹的高度；v
Tdoppler
表示暂航上一帧点迹包含多普勒速度；v
pdoppler
表示待关联点迹的多普勒速度；v
thsd1
表示针对包含多普勒速度的待关联点迹，进行多点暂航条件过滤时需要满足的多普勒速度阈值；v
thsd2
表示针对不包含多普勒速度的待关联点迹，进行多点暂航条件过滤时需要满足的多普勒速度阈值；r
p
表示待关联点迹的径向距离；r
T
表示暂航上一帧点迹对应的径向距离；H
upper
和H
lower
分别为设定的多点暂航过滤条件高度差的上下限；v
r
表示暂航的径向速度；v
thsd3
表示待关联点迹需要满足的径向速度阈值。
[0024]所述单点暂航过滤条件包括：过滤高度过大或过小时的点迹 H
p
＜H
min
或H
P
＞H
max
，H
max
和H
min
分别为高度的上下限。
[0025]优选的，所述判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件包括：
[0026]基于暂航是否满足航迹起始滑窗法的n/m逻辑原则判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件。
[0027]优选的，所述预设筛选条件包括：RCS序列的筛选条件、高度序列拟合筛选条件，以及航向序列拟合筛选条件；
[0028]所述RCS序列的筛选条件为：
[0029]mean(RCS)＞RCS
thsd
[0030]其中，mean(RCS)为参与起始航迹的n个点迹计算出的RCS均值； RCS
thsd
表示目标RCS阈值；
[0031]高度序列拟合筛选条件为：在航迹形成后拟合高度与时间的关系，通过高度维的速度以及拟合方差抑制系统测量精度带来的干扰，进行一层过滤；
[0032]航向序列拟合筛选条件为：通过拟合方差进行航迹过滤分类。
[0033]第二方面，本专利技术还提出了一种反无人机雷达航迹起始系统，所述系统包括：
[0034]处理单元，用于执行以下步骤：
[0035]S1、基于预设过滤条件对待处理的点迹
‑
暂航对进行过滤操作；所述预设过滤条件包括多点暂航过滤条件以及单点暂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反无人机雷达航迹起始方法，其特征在于，所述方法包括：S1、基于预设过滤条件对待处理的点迹
‑
暂航对进行过滤操作；所述预设过滤条件包括多点暂航过滤条件以及单点暂航过滤条件；S2、计算经过所述过滤操作后的点迹
‑
暂航对的隶属度值；S3、将所述隶属度值满足要求的点迹插入暂航中对暂航进行更新；S4、判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件；若否，执行S1
‑
S3；若是，则将更新后的暂航记作初始目标航迹，并进入S5；S5、基于预设筛选条件对初始目标航迹进行二次筛选，并将满足所述预设筛选条件的初始目标航迹判定为真目标航迹，并基于所述真目标航迹进行航迹起始。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤S1之前执行：S0、基于雷达点迹与数字地图经纬度之间的距离大小过滤掉待处理点迹
‑
暂航对中的道路车辆点迹。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多点暂航过滤条件，包括：a)与暂航同帧点迹过滤条件：点迹时间与暂航更新时间间隔满足t
p
‑
t
T
＜t
thsd
；b)高度变化过滤条件：点迹与暂航高度差过小或过大：|H
T
‑
H
p
|＜H
lower
或|H
T
‑
H
p
|＞H
upper
；c)多普勒速度过滤条件：当暂航上一帧点迹包含多普勒速度，待关联点迹也包含多普勒速度，过滤条件为：|v
Tdoppler
‑
v
pdoppler
|＞v
thsd1
；若暂航上一帧点迹包含多普勒速度，待关联点迹不包含多普勒速度，过滤条件为：d)径向速度过滤条件：径向速度项：e)波门过滤条件：根据点迹时间、预测目标位置过滤波门以外的点迹；其中，t
p
表示待关联点迹的时间；t
T
表示暂航上一帧点迹对应的时间；t
thsd
为航迹时间更新阈值；H
T
表示暂航高度；H
p
表示待关联点迹的高度；v
Tdoppler
表示暂航上一帧点迹包含多普勒速度；v
pdoppler
表示待关联点迹的多普勒速度；v
thsd1
表示针对包含多普勒速度的待关联点迹，进行多点暂航条件过滤时需要满足的多普勒速度阈值；v
thsd2
表示针对不包含多普勒速度的待关联点迹，进行多点暂航条件过滤时需要满足的多普勒速度阈值；r
p
表示待关联点迹的径向距离；r
T
表示暂航上一帧点迹对应的径向距离；H
upper
和H
lower
分别为设定的多点暂航过滤条件高度差的上下限；v
r
表示暂航的径向速度；v
thsd3
表示待关联点迹需要满足的径向速度阈值。所述单点暂航过滤条件包括：过滤高度过大或过小时的点迹H
p
＜H
min
或H
P
＞H
max
，H
max
和H
min
分别为高度的上下限。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件包括：基于暂航是否满足航迹起始滑窗法的n/m逻辑原则判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设筛选条件包括：RCS序列的筛选条件、高度序列拟合筛选条件，以及航向序列拟合筛选条件；所述RCS序列的筛选条件为：mean(RCS)＞RCS
thsd
其中，mean(RCS)为参与起始航迹的n个点迹计算出的RCS均值；RCS
thsd
表示目标RCS阈值；高度序列拟合筛选条件为：在航迹形成后拟合高度与时间的关系，通过高度维的速度以及拟合方差抑制系统测量精度带来的干扰，进行一层过滤；航向序列拟合筛选条件为：通过拟合方差进行航迹过滤分类。6.一种反无人机雷达航迹起始系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周清晨，徐晋，沈显照，朱勇，张金元，陆鹏程，汪鱼洋，张远，苏亚奇，许明明，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：