Tws跟蹤雷達(dá)點(diǎn)跡與航跡關(guān)聯(lián)處理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種在邊掃描邊跟蹤體制的雷達(dá)系統(tǒng)航跡處理領(lǐng)域點(diǎn)跡報(bào)告和航跡關(guān)聯(lián)的有效處理方案，該方案通過(guò)設(shè)計(jì)點(diǎn)跡報(bào)告和系統(tǒng)航跡不同的扇區(qū)劃分方式，減少了與系統(tǒng)航跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)檢測(cè)的點(diǎn)跡報(bào)告的數(shù)量，從而達(dá)到了降低誤關(guān)聯(lián)、提高實(shí)時(shí)處理的目的，同時(shí)本發(fā)明還給出了雷達(dá)站附近時(shí)的關(guān)聯(lián)方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】TWS跟蹤雷達(dá)點(diǎn)跡與航跡關(guān)聯(lián)處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及邊掃描邊跟蹤體制TWS(Track-While-Scan)雷達(dá)數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，特別在進(jìn)行多目標(biāo)跟蹤過(guò)程中，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)點(diǎn)跡報(bào)告與維護(hù)的系統(tǒng)航跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)選擇的時(shí)候。本發(fā)明給出了一種有效的點(diǎn)跡與航跡關(guān)聯(lián)處理方法，可以提高常規(guī)關(guān)聯(lián)算法的實(shí)時(shí)性，有效減少誤關(guān)聯(lián)的發(fā)生，同時(shí)解決目標(biāo)穿越雷達(dá)上空時(shí)的點(diǎn)跡與航跡相關(guān)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)的主要功能就是發(fā)現(xiàn)目標(biāo)和跟蹤目標(biāo)，在TWS雷達(dá)系統(tǒng)中，通常要求監(jiān)視和跟蹤大量的目標(biāo)(超過(guò)100批次)，在雷達(dá)信息處理的過(guò)程中，需要將每個(gè)雷達(dá)掃描周期信號(hào)處理判定的目標(biāo)點(diǎn)跡報(bào)告，根據(jù)一定的處理規(guī)則新建臨時(shí)系統(tǒng)航跡，或用點(diǎn)跡報(bào)告更新已經(jīng)存在的系統(tǒng)航跡，常見(jiàn)的處理流程如圖1所示。
[0003]從圖1的流程中我們可以看到，當(dāng)雷達(dá)監(jiān)視和跟蹤大量的目標(biāo)時(shí)，點(diǎn)跡報(bào)告和航跡的相關(guān)判斷將是非常重要的一步，其決定了是將收到的點(diǎn)跡報(bào)告進(jìn)行航跡的更新維護(hù)還是創(chuàng)建新的臨時(shí)航跡。點(diǎn)跡報(bào)告與航跡關(guān)聯(lián)的實(shí)時(shí)性和誤關(guān)聯(lián)概率，與關(guān)聯(lián)判斷選擇的點(diǎn)跡數(shù)量有關(guān)系，當(dāng)一條航跡與待關(guān)聯(lián)的點(diǎn)跡報(bào)告誤關(guān)聯(lián)概率，會(huì)隨著所選關(guān)聯(lián)扇區(qū)范圍內(nèi)點(diǎn)跡報(bào)告數(shù)量增多而增大，實(shí)時(shí)性隨之會(huì)降低。
[0004]目前工程和學(xué)術(shù)界在點(diǎn)跡報(bào)告與航跡的關(guān)聯(lián)中，多是采用將雷達(dá)監(jiān)視范圍劃分成若干個(gè)處理扇區(qū)(如16扇區(qū)或32扇區(qū))，根據(jù)點(diǎn)跡報(bào)告位置和航跡當(dāng)前位置計(jì)算其所處的扇區(qū)號(hào)，通過(guò)扇區(qū)號(hào)來(lái)進(jìn)行點(diǎn)跡報(bào)告和航跡的粗選，起到初步過(guò)濾的目的，從而提高點(diǎn)跡報(bào)告和航跡相關(guān)的準(zhǔn)確性，以16扇區(qū)為例的劃分方式如圖2所示。在目標(biāo)跟蹤過(guò)程中，對(duì)未跨越扇區(qū)時(shí)，可以將第K扇區(qū)的航跡報(bào)告與第K扇區(qū)的點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)，對(duì)跨越扇區(qū)時(shí)，就需要將第K扇區(qū)的航跡報(bào)告與第K-1、K+1兩個(gè)扇區(qū)的點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)，而在實(shí)際工作中，兩種情況都存在，因此就通常設(shè)計(jì)成第K扇區(qū)航跡與第K、K-U K+1三個(gè)扇區(qū)的點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)，在這個(gè)過(guò)程中，因?yàn)樯婕?個(gè)扇區(qū)的點(diǎn)跡關(guān)聯(lián)檢測(cè)處理，容易出現(xiàn)誤關(guān)聯(lián)，同時(shí)實(shí)時(shí)性受到影響。
[0005]本發(fā)明針對(duì)常規(guī)按圖2所示的劃分處理方法，提出一種新的點(diǎn)跡和航跡不同扇區(qū)劃分方法，提高相關(guān)處理實(shí)時(shí)性同時(shí)，有效降低誤相關(guān)，并解決穿越雷達(dá)站附近時(shí)的相關(guān)問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要涉及在雷達(dá)信息處理的點(diǎn)跡與航跡相關(guān)過(guò)程中，扇區(qū)劃分方式和關(guān)聯(lián)規(guī)則的設(shè)定方面，主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn)。
[0007](I)為了更好的解決圖2方式的扇區(qū)劃分中，目標(biāo)跨越扇區(qū)時(shí)的需要與3個(gè)扇區(qū)點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)的不足，本發(fā)明設(shè)計(jì):在雷達(dá)360°監(jiān)視范圍內(nèi)，將點(diǎn)跡報(bào)告和系統(tǒng)航跡劃分為數(shù)量相同的多個(gè)處理扇區(qū)，編號(hào)相同的點(diǎn)跡扇區(qū)和航跡扇區(qū)在物理方位上相差半個(gè)扇區(qū)，如圖3所示。
[0008](2)基于上述劃分，對(duì)系統(tǒng)航跡和點(diǎn)跡報(bào)告的關(guān)聯(lián)檢測(cè)方案如下，詳見(jiàn)圖4: 處于航跡扇區(qū)K中的確認(rèn)航跡，與處于點(diǎn)跡扇區(qū)K和點(diǎn)跡扇區(qū)K-1的點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)判斷；
處于航跡扇區(qū)κ-l中的臨時(shí)航跡,與處于點(diǎn)跡扇區(qū)K-1和點(diǎn)跡扇區(qū)K-2的點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)判斷；
處于點(diǎn)跡扇區(qū)K-2中未被使用的點(diǎn)跡，用來(lái)生成新的臨時(shí)航跡；
輸出處于航跡扇區(qū)K和K-1扇區(qū)的確認(rèn)航跡。
[0009](3)對(duì)穿越雷達(dá)站附近的目標(biāo)，由于其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，前后兩個(gè)周期的報(bào)告有可能跨越多個(gè)扇區(qū)，設(shè)計(jì)雷達(dá)站附近50km范圍全區(qū)域關(guān)聯(lián)判斷，見(jiàn)圖5所示。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是雷達(dá)跟蹤航跡處理基本流程示意圖。
[0011]圖2是常見(jiàn)雷達(dá)跟蹤處理扇區(qū)劃分示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明給出的點(diǎn)跡-航跡扇區(qū)劃分示意圖。
[0013]圖4是本發(fā)明設(shè)計(jì)的點(diǎn)跡-航跡關(guān)聯(lián)規(guī)則示意圖。
[0014]圖5是目標(biāo)跨越雷達(dá)站附近時(shí)的點(diǎn)跡-航跡關(guān)聯(lián)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015](I)軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)環(huán)境
本發(fā)明涉及的雷達(dá)跟蹤點(diǎn)跡-航跡關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)環(huán)境如下:
操作系統(tǒng):Windows XP及以上版本、Linux、Vxfforks等；
軟件編譯環(huán)境:C/C++編譯器。
[0016](2)點(diǎn)跡-航跡關(guān)聯(lián)實(shí)施流程該軟件在實(shí)施過(guò)程中，包含以下七步。
[0017]第一步:
按圖3所示初始化雷達(dá)站監(jiān)視范圍內(nèi)的點(diǎn)跡扇區(qū)范圍和航跡扇區(qū)范圍，以及雷達(dá)站周邊范圍。扇區(qū)劃分范圍包括左邊界，而不包括右邊界。
[0018]如將360°監(jiān)視范圍劃分16個(gè)點(diǎn)跡扇區(qū)和16個(gè)航跡扇區(qū)(每扇區(qū)22.5° )，其中: 點(diǎn)跡扇區(qū)O的范圍是:0° -22.5°，
點(diǎn)跡扇區(qū)I的范圍:22.5° - 45°，
點(diǎn)跡扇區(qū)2的范圍:45° -67.5°，
依次類(lèi)推，
點(diǎn)跡扇區(qū)15的范圍:337.5° -0° ；
航跡扇區(qū)O的范圍:348.75° - 11.25° ,
航跡扇區(qū)I的范圍:11.25° - 33.75°，
依次類(lèi)推，
航跡扇區(qū)15的范圍:326.25° - 348.75° 。
雷達(dá)站范圍設(shè)定為距離雷達(dá)中心站50km范圍或適應(yīng)性范圍。
[0019]第二步: 接收雷達(dá)系統(tǒng)中信號(hào)處理部分按照TWS方式周期性輸出的目標(biāo)點(diǎn)跡報(bào)告。
[0020]第三步:
根據(jù)點(diǎn)跡報(bào)告所處的位置，計(jì)算其所處的點(diǎn)跡扇區(qū)號(hào)。
[0021]第四步:
遍歷所有維護(hù)的航跡信息，根據(jù)航跡屬性(確認(rèn)航跡或臨時(shí)航跡)及航跡所處的扇區(qū)號(hào)，按照?qǐng)D4的對(duì)應(yīng)關(guān)系查找是否有與其相關(guān)的點(diǎn)跡報(bào)告。
[0022]對(duì)位于雷達(dá)站附近的航跡，在雷達(dá)站附近全域查找點(diǎn)跡報(bào)告。
[0023]第五步:
對(duì)有點(diǎn)跡相關(guān)的航跡，用該點(diǎn)跡更新航跡，并重新計(jì)算更新后航跡的扇區(qū)號(hào)。
[0024]若原航跡為臨時(shí)航跡，則更新后將屬性更改為確認(rèn)航跡(不同的應(yīng)用，更改屬性需要更新的次數(shù)會(huì)有差異)。
[0025]第六步:
對(duì)未使用的點(diǎn)跡報(bào)告，新生成臨時(shí)航跡，加入航跡維護(hù)列表。
[0026]第七步
輸出指定航跡扇區(qū)的確認(rèn)航跡。
【權(quán)利要求】
1.一種邊掃描邊跟蹤TWS體制雷達(dá)系統(tǒng)點(diǎn)跡報(bào)告與系統(tǒng)航跡關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)方案，基于C/C++編程語(yǔ)言,在Windows、Linux、Vxworks等多種平臺(tái)應(yīng)用，主要包括: (1)在雷達(dá)360°監(jiān)視范圍內(nèi)，將點(diǎn)跡報(bào)告和系統(tǒng)航跡劃分為數(shù)量相同的多個(gè)處理扇區(qū)，編號(hào)相同的點(diǎn)跡扇區(qū)和航跡扇區(qū)在物理方位上相差半個(gè)扇區(qū)，如圖3所示； (2)基于上述劃分，對(duì)系統(tǒng)航跡和點(diǎn)跡報(bào)告的關(guān)聯(lián)檢測(cè)方案如下，詳見(jiàn)圖4: 處于航跡扇區(qū)K中的確認(rèn)航跡，與處于點(diǎn)跡扇區(qū)K和點(diǎn)跡扇區(qū)K-1的點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)判斷； 處于航跡扇區(qū)κ-1中的臨時(shí)航跡,與處于點(diǎn)跡扇區(qū)K-1和點(diǎn)跡扇區(qū)K-2的點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)判斷； 處于點(diǎn)跡扇區(qū)K-2中未被使用的點(diǎn)跡，用來(lái)生成新的臨時(shí)航跡； 輸出處于航跡扇區(qū)K和K-1扇區(qū)的確認(rèn)航跡； (3)對(duì)穿越雷達(dá)站附近的目標(biāo)，由于其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，前后兩個(gè)周期的報(bào)告有可能跨越多個(gè)扇區(qū)，設(shè)計(jì)雷達(dá)站附近50km范圍全區(qū)域關(guān)聯(lián)判斷，見(jiàn)圖5所示。
【文檔編號(hào)】G01S13/66GK104316918SQ201410564791
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】王運(yùn)鋒 申請(qǐng)人:四川大學(xué)