【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达数据处理，涉及一种带多普勒解模糊的主被动雷达多目标跟踪方法、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
技术介绍
1、phd（probability hypothesis density，概率假设密度）滤波是一种基于随机有限集理论的多目标贝叶斯滤波器，可以有效缓解多目标贝叶斯滤波器计算时面临的组合复杂性问题。该算法采用一阶统计矩对多目标后验概率进行近似计算，并利用phd函数对任意区域内的积分来估计该区域中的目标数期望。同时，该算法在滤波过程中充分考虑了场景中可能出现的目标消失、衍生和新生以及雷达观测时出现的漏检、虚警现象，可以有效地应对目标运动和观测不确定性，phd滤波器非常适合于多目标跟踪。
2、雷达发射脉冲串波形，可以利用多普勒效应检测运动目标，除了能够获得目标位置量测（如距离、方位角、俯仰角）外，还能获得目标多普勒频移，带多普勒信息的phd滤波器可以有效地利用雷达量测的多普勒信息（目标径向速度）以提升目标的跟踪性能。雷达采用低频的脉冲重复频率（pulse repetition frequency，prf）会造成多普勒模糊，采用高频的prf又会造成距离模糊，因为雷达脉冲串波形本身距离模糊和多普勒模糊的矛盾性，雷达采用脉冲串波形跟踪速度差异较大的多目标时不可避免的会产生多普勒模糊的问题。为了解决多普勒模糊的问题，可以采用多个prf，使用中国剩余定理来解模糊，但是该方法会耗费大量的时间(s. a. hovanessian, "an algorithm for calculation of ra
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种带多普勒解模糊的主被动雷达系统多目标跟踪方法、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，通过主被动雷达联合处理目标多普勒解模糊和目标跟踪过程，能够提高目标跟踪整体的性能。
2、为了达到上述目的，本专利技术的一个方面提供一种带多普勒解模糊的主被动雷达系统多目标跟踪方法，所述主被动雷达系统由主动雷达和被动雷达构成，所述方法包括：
3、步骤s1：利用主动雷达获得的目标位置量测进行phd滤波，获得一步更新后的目标状态估计值；
4、步骤s2：根据主动雷达获得的目标模糊的多普勒量测计算出目标多普勒量测的可能值；
5、步骤s3：根据步骤s1中获得的目标状态估计值计算目标多普勒量测的估计值，计算目标多普勒量测的可能值与目标多普勒量测的估计值之间的似然值，通过选取似然值最大的多普勒量测的可能值作为解模糊后的多普勒量测；
6、步骤s4：利用解模糊后的多普勒量测对目标状态估计值进行再次更新，得到目标phd强度；
7、步骤s5：利用被动雷达获得的目标量测对目标phd强度进行序贯更新以提高目标状态估计的精度。
8、优选地，步骤s1中，根据时刻多目标phd强度，预测k时刻多目标phd强度，利用主动雷达在k时刻获得的目标位置量测对k时刻多目标phd强度进行一步更新得到的均值和协方差的表达式为：
9、，
10、，
11、，
12、其中，一步更新得到的均值作为所述目标状态估计值，表示目标位置量测，、分别表示时刻第个高斯项概率密度函数的均值和协方差，为主动雷达的位置量测函数，表示主动雷达的位置量测雅可比矩阵，表示主动雷达的位置量测误差矩阵。
13、优选地，步骤s2中，目标多普勒量测的可能值表示为：
14、，
15、其中，为时刻的多普勒量测可能值，为主动雷达获得的模糊多普勒量测，为主动雷达能够测得的最大不模糊速度，为根据目标多普勒量测分布范围得到的最大模糊度。
16、优选地，步骤s3中，如下计算目标多普勒量测的可能值与目标多普勒量测的估计值之间的似然值：
17、，
18、其中，表示目标多普勒量测的可能值，表示目标多普勒量测的估计值，表示多普勒量测雅可比矩阵，为雷达多普勒量测均方根误差值。
19、优选地，步骤s4中，对时刻目标phd强度进行再次更新得到的均值和协方差的表达式为：
20、，
21、，
22、，
23、其中，表示解模糊后的多普勒量测。
24、优选地，步骤s4中，将得到的时刻目标phd强度中高斯分量权重低于剪枝门限的高斯分量消除；
25、将经过剪枝后的目标phd强度中高斯分量均值的马氏距离小于融合门限的所有高斯分量进行融合得到融合后的目标phd强度。
26、优选地，在步骤s5中，将融合后的目标phd强度预测到被动雷达获得的目标量测的k+1时刻，然后利用被动雷达获得的目标量测进行目标phd强度的更新。
27、本专利技术的另一个方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述的方法的步骤。
28、本专利技术的又一个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带多普勒解模糊的主被动雷达系统多目标跟踪方法，所述主被动雷达系统由主动雷达和被动雷达构成，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，根据时刻多目标PHD强度，预测k时刻多目标PHD强度，利用主动雷达在k时刻获得的目标位置量测对k时刻多目标PHD强度进行一步更新得到的均值和协方差的表达式为：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2中，目标多普勒量测的可能值表示为：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S3中，如下计算目标多普勒量测的可能值与目标多普勒量测的估计值之间的似然值：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S4中，对时刻目标PHD强度进行再次更新得到的均值和协方差的表达式为：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S4中，将得到的时刻目标PHD强度中高斯分量权重低于剪枝门限的高斯分量消除；
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤S5中，将融合后的目标PHD强度预测到被动雷达获得的目标量测的k+1时刻，然后利用被动雷达获得
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求 1-7中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种带多普勒解模糊的主被动雷达系统多目标跟踪方法，所述主被动雷达系统由主动雷达和被动雷达构成，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中，根据时刻多目标phd强度，预测k时刻多目标phd强度，利用主动雷达在k时刻获得的目标位置量测对k时刻多目标phd强度进行一步更新得到的均值和协方差的表达式为：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s2中，目标多普勒量测的可能值表示为：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤s3中，如下计算目标多普勒量测的可能值与目标多普勒量测的估计值之间的似然值：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤s4中，对时刻目标phd强度进行再次更新得到的均值和协方差的表达式为：
6.如权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王德伍，刘政玮，戴金辉，窦凇耀，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：
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