目標(biāo)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的多特征信息融合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及雷達(dá)數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種雜波背景下目標(biāo)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。
【背景技術(shù)】
[0002] 雜波背景下的目標(biāo)跟蹤問題是當(dāng)前的一個難點問題。目標(biāo)跟蹤的核屯、是數(shù)據(jù)關(guān) 聯(lián)，在工程應(yīng)用中廣泛使用的是貝葉斯類的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法，貝葉斯類算法主要包括W下兩 類：
[0003] 第一類只對最新的確認(rèn)量測集合進(jìn)行研究因而是一種次優(yōu)的貝葉斯算法，主要包 括最近鄰域法(順?biāo)惴ǎ?、概率最近鄰域算?PNNF)、概率數(shù)據(jù)互聯(lián)算法(PDA)、聯(lián)合概率數(shù) 據(jù)互聯(lián)算法QPDA)等。其中，順?biāo)惴ê蚉NNF算法是比較簡單的關(guān)聯(lián)算法，它是利用波口中離 預(yù)測值最近的量測對目標(biāo)進(jìn)行狀態(tài)更新，主要適用于稀疏目標(biāo)環(huán)境，在雜波背景下關(guān)聯(lián)錯 誤率較高;PDA算法和肝DA算法考慮了落入相關(guān)波口內(nèi)的所有候選回波，依據(jù)候選回波加權(quán) 后的等效回波對目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行更新，主要利用目標(biāo)的位置信息完成對目標(biāo)的關(guān)聯(lián)。
[0004] 第二類是對當(dāng)前時刻W前的所有確認(rèn)量測集合進(jìn)行研究給出每一個量測序列的 概率，是一種最優(yōu)的貝葉斯算法，主要包括最優(yōu)貝葉斯算法和多假設(shè)法。其中，最優(yōu)貝葉斯 算法利用空間積累信息和時間積累信息，綜合考慮航跡附近的所有量測點跡，提供密集雜 波環(huán)境下最優(yōu)的性能；多假設(shè)法是W "全鄰"最優(yōu)濾波器和"聚"的概念為基礎(chǔ)，將第一類貝 葉斯算法看成它的一個子集進(jìn)行處理，是理想條件下的最優(yōu)方法。
[0005] 綜上可知，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法利用的目標(biāo)信息是有限的，主要包括目標(biāo)的位置、 速度等狀態(tài)信息。實際上，目標(biāo)反映在雷達(dá)屏幕上的回波圖像包含著豐富的信息：同一時 亥IJ，不同目標(biāo)回波的能量、形狀和方向性等特征存在一定差異;不同時刻，同一目標(biāo)回波的 能量、形狀和方向性等特征會發(fā)生變化，但存在著時間相關(guān)性和空間相關(guān)性。
[0006] 在密集雜波背景下，采用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法會產(chǎn)生較多的虛假航跡，特別是多 個目標(biāo)距離較近時，更容易出現(xiàn)對目標(biāo)誤跟蹤和跟丟的情況。因此，針對此問題背景下的數(shù) 據(jù)關(guān)聯(lián)算法還有待進(jìn)一步研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于利用目標(biāo)回波的特征信息，提供一種雜波背景下目標(biāo)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián) 的多特征信息融合方法，其中要解決的技術(shù)問題包括：
[000引（1)雷達(dá)監(jiān)視區(qū)域內(nèi)目標(biāo)運動狀態(tài)復(fù)雜多樣，傳統(tǒng)方法對目標(biāo)統(tǒng)一處理錯誤關(guān)聯(lián) 概率較高，需要合理設(shè)置速度區(qū)間，對目標(biāo)分類處理；
[0009] (2)合理設(shè)置關(guān)聯(lián)波口，在密集雜波背景下減少落入關(guān)聯(lián)波口內(nèi)的虛假點跡，提升 算法執(zhí)行效率；
[0010] (3)合理利用目標(biāo)回波特征信息，在目標(biāo)密集的環(huán)境下降低錯誤關(guān)聯(lián)的概率。
[0011] 本發(fā)明所述的目標(biāo)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的多特征信息融合方法，其特征在于包括W下技術(shù)措 施：
[0012] 步驟一、點跡預(yù)處理:對數(shù)據(jù)錄取器送來的點跡進(jìn)行預(yù)處理，利用點跡的輔助信息 對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，并將篩選后的所有數(shù)據(jù)按帖存儲；
[0013] 步驟二、目標(biāo)分類:依據(jù)目標(biāo)速度信息采用速度分區(qū)法將目標(biāo)劃分為Ξ類，慢速運 動目標(biāo)、中速運動目標(biāo)和快速運動目標(biāo)；
[0014] 步驟Ξ、點-點關(guān)聯(lián):采用m/n邏輯法進(jìn)行航跡起始，對于不同類別的目標(biāo)使用不同 的點-點關(guān)聯(lián)策略；
[001引步驟四、點-航關(guān)聯(lián):依據(jù)目標(biāo)狀態(tài)方程對目標(biāo)航跡進(jìn)行外推，W外推點為中屯、，依 據(jù)貝葉斯類的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法設(shè)置楠圓相關(guān)波口，若雷達(dá)測得的目標(biāo)直角坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)換量 測值Z化+1)滿足：
[0016]
[0017] 則稱該量測值為候選回波，式中，i作+ Ψ)為目標(biāo)量測的預(yù)測，S(k+1)為新息協(xié)方 差，丫是一個與量測的維數(shù)有關(guān)的常數(shù)；
[0018] 步驟五、計算特征相似度:提取候選回波的特征信息計算特征相似度；
[0019] 步驟六、計算綜合關(guān)聯(lián)度:依據(jù)特征相似度結(jié)合特征權(quán)重計算綜合關(guān)聯(lián)度，選擇綜 合關(guān)聯(lián)度最大的候選回波作為目標(biāo)量測；
[0020] 步驟屯、對當(dāng)前時刻的目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行更新，對下一帖數(shù)據(jù)重復(fù)步驟四至步驟屯的 計算，直至數(shù)據(jù)處理完畢，算法終止。
[0021] 對比現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)方案所述的目標(biāo)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的多特征信息融合方法，有益效 果在于：
[0022] (1)該方法不影響現(xiàn)役雷達(dá)信號處理過程，不改變雷達(dá)信號處理的方式，因此不需 要改變雷達(dá)的軟硬件環(huán)境，只需要將雜波對消后的數(shù)據(jù)保存W方便特征提??；
[0023] (2)該方法能降低關(guān)聯(lián)波口中候選回波數(shù)量，提升算法執(zhí)行效率；
[0024] (3)該方法能在強雜波背景下產(chǎn)生較少的虛假航跡；
[0025] (4)該方法能在目標(biāo)密集的環(huán)境下提升數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的可靠性，降低錯誤關(guān)聯(lián)概率；
【附圖說明】
[0026] 說明書附圖1是目標(biāo)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的多特征信息融合方法的實現(xiàn)流程圖。
【具體實施方式】
[0027] W下結(jié)合說明書附圖1對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。參照說明書附圖1，本發(fā)明的
【具體實施方式】分W下步驟：
[0028] (1)對數(shù)據(jù)錄取器傳送過來的點跡數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，主要進(jìn)行點跡的篩選與信息 轉(zhuǎn)換，利用點跡的輔助信息，將不滿足條件的點跡刪去，選取的條件是:凝聚的有效點數(shù)大 于等于N，緊湊程度大于等于P，N為正整數(shù)，P大于0小于1，最終將所有數(shù)據(jù)按帖存儲，例如， 可 W 選取 N=100，P = 0.5。
[0029] (2)依據(jù)目標(biāo)的速度將其分為慢速運動目標(biāo)、中速運動目標(biāo)、快速運動目標(biāo)Ξ類， 對應(yīng)的速度區(qū)間分別為陽叫]、[?%，所3] W及[nw，+ W)，其中郵如3，為了更好地對 目標(biāo)進(jìn)行捕獲，初始波口一般要設(shè)置的稍大，選取環(huán)形波口作為初始波口，W航跡頭為中屯、 建立一個由目標(biāo)最大運動速度Vmax、最小運動速度VminW及采樣間隔To決定的環(huán)形波口，它 的內(nèi)徑和外徑滿足
[0030] Rmin = VminXT〇
[0031] Rmax = VmaxXT〇
[003^ 式中，Rmax和Rmin分別對應(yīng)低速運動目標(biāo)、中速運動目標(biāo)和高速運動目標(biāo)速度區(qū)間 的上限和下限，例如，對于海上目標(biāo)可W選取mi =化，1112 = 20，1]13 = 45，1]14=40，單位:節(jié)。
[0033] (3)針對目標(biāo)的類型采用不同的航跡起始策略，例如，對于快速目標(biāo)，選取3/4邏輯 法快速建航，中速目標(biāo)及慢速目標(biāo)分別采用4/6邏輯法和5/8邏輯法正常航跡起始。
[0034] (4)依據(jù)目標(biāo)狀態(tài)方程對目標(biāo)航跡進(jìn)行外推，W外推點為中屯、，依據(jù)貝葉斯類的數(shù) 據(jù)關(guān)聯(lián)算法設(shè)置楠圓相關(guān)波口，若雷達(dá)測得的目標(biāo)直角坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)換量測值Z化+1)滿 足：
[0035]
[0036] 則稱該量測值為候選回波，式中，錢打+1|0為目標(biāo)量測的預(yù)測，S化+1)為新息協(xié)方 差，丫是一個與量測的維數(shù)有關(guān)的常數(shù)，例如，對于二維量測，當(dāng)丫 =4時，目標(biāo)量測落入波 口的概率為0.865。
[0037] (5)提