本申請屬于雷達(dá)數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，特別涉及一種基于點(diǎn)跡置信度的航跡起始方法、裝置和雷達(dá)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在機(jī)載雷達(dá)的發(fā)展歷程中，對目標(biāo)進(jìn)行高精度穩(wěn)定跟蹤是考核雷達(dá)性能的關(guān)鍵性能指標(biāo)之一。但在面對高密度及強(qiáng)雜波干擾環(huán)境下，為保證對小目標(biāo)的有效檢測及跟蹤，雷達(dá)信號處理將會采用降低檢測門限的方法來實(shí)現(xiàn)最大可能的將弱小目標(biāo)檢測出來，但這樣會因門限過低而造成大量的虛警目標(biāo)輸出，信號檢測目標(biāo)數(shù)量呈爆炸性增長，這就給雷達(dá)后續(xù)的數(shù)據(jù)處理造成巨大壓力。雷達(dá)數(shù)據(jù)處理屬于實(shí)時處理系統(tǒng)，每個固定處理周期內(nèi)所能處理的目標(biāo)數(shù)目有限，如果雷達(dá)目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)目過大，則可能會因雷達(dá)處理能力的限制造成合作目標(biāo)航跡起始失敗。

2、傳統(tǒng)的航跡起始方法是依據(jù)一次掃描的剩余點(diǎn)跡起始潛在航跡頭，然后用速度法建立初始相關(guān)域，對落入初始相關(guān)域的二次掃描點(diǎn)跡均建立潛在航跡。然后對每個可能的航跡進(jìn)行直線外推，并以外推點(diǎn)為中心建立航跡相關(guān)域，三次掃描點(diǎn)跡均落入預(yù)測相關(guān)域后進(jìn)行關(guān)聯(lián)濾波形成穩(wěn)定航跡，完成航跡起始。該方法簡單、計(jì)算量小也容易實(shí)現(xiàn)，但是在面對密集點(diǎn)跡、強(qiáng)雜波、高虛警環(huán)境的情況下，傳統(tǒng)的航跡起始方法無法同時滿足既要維持真實(shí)航跡高起始率，又要降低雜波、氣象雜波等虛假點(diǎn)跡的起始。

3、因此，需要一種有效的航跡起始方法來實(shí)現(xiàn)密集點(diǎn)跡、強(qiáng)雜波、高虛警環(huán)境下的雷達(dá)對合作目標(biāo)航跡的有效起始及穩(wěn)定跟蹤。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供了一種基于點(diǎn)跡置信度的雷達(dá)航跡起始方法、裝置和雷達(dá)設(shè)備，以解決或減輕背景技術(shù)中的至少一個問題。

2、第一方面，本申請的技術(shù)方案是：一種基于點(diǎn)跡置信度的雷達(dá)航跡起始方法，包括：

3、對所有潛在航跡與點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)處理，關(guān)聯(lián)上點(diǎn)跡的潛在航跡形成確認(rèn)航跡，完成航跡起始；

4、使點(diǎn)跡與潛在航跡關(guān)聯(lián)處理過程中后未關(guān)聯(lián)上的點(diǎn)跡構(gòu)成剩余點(diǎn)跡，所述剩余點(diǎn)跡形成剩余點(diǎn)跡集，計(jì)算所述剩余點(diǎn)跡集中剩余點(diǎn)跡的點(diǎn)跡置信度；

5、依據(jù)點(diǎn)跡置信度值對所有剩余點(diǎn)跡從大到小進(jìn)行排序，并得到點(diǎn)跡置信度大于0的有效剩余點(diǎn)跡數(shù)；

6、判斷有效剩余點(diǎn)跡數(shù)是否超過剩余可起始航跡數(shù)，若有效剩余點(diǎn)跡數(shù)小于等于剩余可起始航跡數(shù)，則對所有有效剩余點(diǎn)跡進(jìn)行航跡起始處理，形成新的潛在航跡，并將點(diǎn)跡置信度值賦給新起始的潛在航跡結(jié)構(gòu)體信息中；若有效剩余點(diǎn)跡數(shù)大于剩余可起始航跡數(shù)，按照有效剩余點(diǎn)跡從置信度值從大到小開始進(jìn)行航跡起始，一直遍歷到潛在航跡數(shù)達(dá)到最大潛在航跡數(shù)為止。

7、在本申請可選實(shí)施方式中，對所有潛在航跡與點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)處理過程中，對關(guān)聯(lián)更新次數(shù)少爺預(yù)定次數(shù)的潛在航跡進(jìn)行刪除處理。

8、在本申請優(yōu)選實(shí)施方式中，所述點(diǎn)跡置信度的計(jì)算方法為：

9、

10、式中，q為基于特征加權(quán)的點(diǎn)跡置信度值，ωi為剩余點(diǎn)跡第i個位置特征的權(quán)值，σωi＝1，xi為剩余點(diǎn)跡第i個位置特征信息，為設(shè)定的剩余點(diǎn)跡第i個位置特征信息均值，為設(shè)定的剩余點(diǎn)跡第i個位置特征信息上界，為設(shè)定的剩余點(diǎn)跡第i個位置特征信息下界。

11、在本申請可選實(shí)施方式中，在有效剩余點(diǎn)跡數(shù)大于剩余可起始航跡數(shù)過程中，遍歷所有潛在航跡，將潛在航跡質(zhì)量不滿足要求同時點(diǎn)跡置信度值小于點(diǎn)跡二次篩選門限的潛在航跡刪除。

12、第二方面，本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案是：一種基于點(diǎn)跡置信度的雷達(dá)航跡起始裝置，包括：

13、航跡起始模塊，用于對所有潛在航跡與點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)處理，關(guān)聯(lián)上點(diǎn)跡的潛在航跡形成確認(rèn)航跡，完成航跡起始；

14、置信度計(jì)算模塊，用于使點(diǎn)跡與潛在航跡關(guān)聯(lián)處理過程中后未關(guān)聯(lián)上的點(diǎn)跡構(gòu)成剩余點(diǎn)跡，所述剩余點(diǎn)跡形成剩余點(diǎn)跡集，計(jì)算所述剩余點(diǎn)跡集中剩余點(diǎn)跡的點(diǎn)跡置信度；

15、剩余點(diǎn)跡篩選模塊，用于依據(jù)點(diǎn)跡置信度值對所有剩余點(diǎn)跡從大到小進(jìn)行排序，并得到點(diǎn)跡置信度大于0的有效剩余點(diǎn)跡數(shù)；

16、航跡處理模塊，用于判斷有效剩余點(diǎn)跡數(shù)是否超過剩余可起始航跡數(shù)，若有效剩余點(diǎn)跡數(shù)小于等于剩余可起始航跡數(shù)，則對所有有效剩余點(diǎn)跡進(jìn)行航跡起始處理，形成新的潛在航跡，并將點(diǎn)跡置信度值賦給新起始的潛在航跡結(jié)構(gòu)體信息中；若有效剩余點(diǎn)跡數(shù)大于剩余可起始航跡數(shù)，按照有效剩余點(diǎn)跡從置信度值從大到小開始進(jìn)行航跡起始，一直遍歷到潛在航跡數(shù)達(dá)到最大潛在航跡數(shù)為止。

17、在本申請可選實(shí)施方式中，對所有潛在航跡與點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)處理過程中，對關(guān)聯(lián)更新次數(shù)少爺預(yù)定次數(shù)的潛在航跡進(jìn)行刪除處理。

18、在本申請優(yōu)選實(shí)施方式中，所述點(diǎn)跡置信度的計(jì)算方法為：

19、

20、式中，q為基于特征加權(quán)的點(diǎn)跡置信度值，ωi為剩余點(diǎn)跡第i個位置特征的權(quán)值，σωi＝1，xi為剩余點(diǎn)跡第i個位置特征信息，為設(shè)定的剩余點(diǎn)跡第i個位置特征信息均值，為設(shè)定的剩余點(diǎn)跡第i個位置特征信息上界，為設(shè)定的剩余點(diǎn)跡第i個位置特征信息下界。

21、在本申請可選實(shí)施方式中，在有效剩余點(diǎn)跡數(shù)大于剩余可起始航跡數(shù)過程中，遍歷所有潛在航跡，將潛在航跡質(zhì)量不滿足要求同時點(diǎn)跡置信度值小于點(diǎn)跡二次篩選門限的潛在航跡刪除。

22、最后一個方面，本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案是：一種雷達(dá)設(shè)備，該雷達(dá)包括處理裝置，所述處理裝置執(zhí)行如上任一所述的基于點(diǎn)跡置信度的雷達(dá)航跡起始方法。

23、本申請利用目標(biāo)與雜波及虛警之間點(diǎn)跡特征的差異性，對雜波及虛警進(jìn)行抑制，確保雷達(dá)在密集點(diǎn)跡、強(qiáng)雜波、高虛警環(huán)境下對真實(shí)目標(biāo)的高起始率并穩(wěn)定跟蹤，大大減小虛警對目標(biāo)跟蹤的影響，提高雷達(dá)面對復(fù)雜環(huán)境的性能可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種基于點(diǎn)跡置信度的雷達(dá)航跡起始方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的基于點(diǎn)跡置信度的雷達(dá)航跡起始方法，其特征在于，對所有潛在航跡與點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)處理過程中，對關(guān)聯(lián)更新次數(shù)少爺預(yù)定次數(shù)的潛在航跡進(jìn)行刪除處理。

3.如權(quán)利要求1所述的基于點(diǎn)跡置信度的雷達(dá)航跡起始方法，其特征在于，所述點(diǎn)跡置信度的計(jì)算方法為：

4.如權(quán)利要求1所述的基于點(diǎn)跡置信度的雷達(dá)航跡起始方法，其特征在于，在有效剩余點(diǎn)跡數(shù)大于剩余可起始航跡數(shù)過程中，遍歷所有潛在航跡，將潛在航跡質(zhì)量不滿足要求同時點(diǎn)跡置信度值小于點(diǎn)跡二次篩選門限的潛在航跡刪除。

5.一種基于點(diǎn)跡置信度的雷達(dá)航跡起始裝置，其特征在于，包括：

6.如權(quán)利要求5所述的基于點(diǎn)跡置信度的雷達(dá)航跡起始裝置，其特征在于，對所有潛在航跡與點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)處理過程中，對關(guān)聯(lián)更新次數(shù)少爺預(yù)定次數(shù)的潛在航跡進(jìn)行刪除處理。

7.如權(quán)利要求5所述的基于點(diǎn)跡置信度的雷達(dá)航跡起始裝置，其特征在于，所述點(diǎn)跡置信度的計(jì)算方法為：

8.如權(quán)利要求1所述的基于點(diǎn)跡置信度的雷達(dá)航跡起始裝置，其特征在于，在有效剩余點(diǎn)跡數(shù)大于剩余可起始航跡數(shù)過程中，遍歷所有潛在航跡，將潛在航跡質(zhì)量不滿足要求同時點(diǎn)跡置信度值小于點(diǎn)跡二次篩選門限的潛在航跡刪除。

9.一種雷達(dá)設(shè)備，其特征在于，該雷達(dá)包括處理裝置，所述處理裝置執(zhí)行如權(quán)利要求1至4任一所述的基于點(diǎn)跡置信度的雷達(dá)航跡起始方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N基于點(diǎn)跡置信度的雷達(dá)航跡起始方法、裝置和雷達(dá)設(shè)備，屬于雷達(dá)數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，該方法包括：對所有潛在航跡與點(diǎn)跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)處理，關(guān)聯(lián)上點(diǎn)跡的潛在航跡形成確認(rèn)航跡；使未關(guān)聯(lián)上的點(diǎn)跡形成剩余點(diǎn)跡集，計(jì)算剩余點(diǎn)跡集中剩余點(diǎn)跡的點(diǎn)跡置信度；依據(jù)點(diǎn)跡置信度值對剩余點(diǎn)跡從大到小進(jìn)行排序，得到點(diǎn)跡置信度大于0的有效剩余點(diǎn)跡數(shù)；判斷有效剩余點(diǎn)跡數(shù)是否超過剩余可起始航跡數(shù)，若有效剩余點(diǎn)跡數(shù)小于等于剩余可起始航跡數(shù)，則對所有有效剩余點(diǎn)跡進(jìn)行航跡起始處理，形成新的潛在航跡；若有效剩余點(diǎn)跡數(shù)大于剩余可起始航跡數(shù)，按照有效剩余點(diǎn)跡從置信度值從大到小開始進(jìn)行航跡起始，一直遍歷到潛在航跡數(shù)達(dá)到最大潛在航跡數(shù)為止。

技術(shù)研發(fā)人員：顏明,劉明軒,許宏毅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國航空工業(yè)集團(tuán)公司雷華電子技術(shù)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2