【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種探鳥雷達(dá)航跡合并方法，屬于雷達(dá)數(shù)據(jù)處理。
技術(shù)介紹
1、鳥撞飛機(jī)(簡(jiǎn)稱鳥擊)是困擾世界航空界的難題之一，近年來隨著航空業(yè)的迅猛發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境的改善，鳥擊事件頻發(fā)。探鳥雷達(dá)作為機(jī)場(chǎng)鳥擊防范的重要傳感器，可以實(shí)現(xiàn)全天時(shí)、全天候、大范圍的鳥情監(jiān)視，為飛行避讓、鳥情防治工作提供重要的數(shù)據(jù)支撐，已逐步在國內(nèi)軍用、民用機(jī)場(chǎng)部署應(yīng)用。
2、飛鳥屬于“弱小、機(jī)動(dòng)、低空”目標(biāo)，在復(fù)雜城鎮(zhèn)環(huán)境下，雷達(dá)要實(shí)現(xiàn)對(duì)飛鳥的探測(cè)及穩(wěn)定跟蹤，技術(shù)難度較高，主要體現(xiàn)在：目標(biāo)的回波信號(hào)弱小，目標(biāo)機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，低空的地雜波、遮擋情況復(fù)雜，地面的人員、車輛以及空中的云層等目標(biāo)都會(huì)對(duì)飛鳥的探測(cè)概率和穩(wěn)定跟蹤造成負(fù)面影響，表現(xiàn)為飛鳥目標(biāo)航跡不連續(xù)、中斷。例如，飛鳥穩(wěn)定飛行階段雷達(dá)已形成穩(wěn)定的航跡a，當(dāng)飛鳥飛到建筑物附近導(dǎo)致電磁波被建筑物遮擋，沒有目標(biāo)回波信息，以至于航跡a在一段時(shí)間后被雷達(dá)刪除；當(dāng)同一只飛鳥飛出遮擋區(qū)，雷達(dá)又重新探測(cè)到該目標(biāo)，會(huì)形成一條新的獨(dú)立的航跡b；航跡a和航跡b，都屬于同一只飛鳥目標(biāo)；雷達(dá)對(duì)于飛鳥數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，都是基于航跡的數(shù)量統(tǒng)計(jì)，如果同一個(gè)目標(biāo)因航跡中斷而產(chǎn)生多條航跡，進(jìn)而被多次統(tǒng)計(jì)，則會(huì)導(dǎo)致鳥情數(shù)據(jù)存在明顯失真，表現(xiàn)為：鳥情數(shù)量偏大，飛鳥的起飛和降落地點(diǎn)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致后續(xù)的生物防治工作選錯(cuò)位置區(qū)域。
3、在雷達(dá)工程上，目前能夠?qū)崿F(xiàn)將同一批目標(biāo)的不同時(shí)刻的航跡進(jìn)行合并的技術(shù)并不多見。傳統(tǒng)的方法是在雷達(dá)跟蹤處理算法中，增加航跡存活的時(shí)間，希望航跡能在一段時(shí)間后因?yàn)槟繕?biāo)的重新出現(xiàn)而續(xù)接上，但弊端是會(huì)導(dǎo)致與時(shí)間相關(guān)的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了提升探鳥雷達(dá)飛鳥航跡識(shí)別的準(zhǔn)確率，本專利技術(shù)提供了一種探鳥雷達(dá)航跡合并方法，包括：
2、步驟一：采集某時(shí)間段內(nèi)的n條飛鳥航跡信息，第i條飛鳥航跡記作l[i],i＝1,2,...,n；根據(jù)每條飛鳥航跡的起始點(diǎn)時(shí)刻l[i].tb對(duì)飛鳥航跡進(jìn)行排序，得到航跡組{s[i],i＝1,2,...,n}；
3、步驟二：遍歷所述航跡組{s[i],i＝1,2,...,n}內(nèi)的所有航跡，根據(jù)航跡間時(shí)間差和空間差識(shí)別同源航跡；
4、步驟三：對(duì)判斷為同源航跡的兩條航跡之間進(jìn)行插值連接，將一條航跡在終止時(shí)刻的位置點(diǎn)a與另一條航跡在起始時(shí)刻的位置點(diǎn)b進(jìn)行連接；
5、步驟四：評(píng)價(jià)插值連接后的航跡合并效果，選出合并效果最優(yōu)的作為最終合并的航跡。
6、可選的，所述步驟二中識(shí)別同源航跡的過程包括：
7、步驟21：計(jì)算航跡間時(shí)間差t：
8、t＝s[i].te-s[j].tb
9、其中，s[i].te表示第i條航跡的終止時(shí)刻，s[j].tb表示第j條航跡的起始時(shí)刻；
10、步驟22：計(jì)算航跡間空間距離的誤差率：
11、
12、其中，r0表示第i條航跡的終止時(shí)刻位置點(diǎn)與第j條航跡的起始時(shí)刻位置點(diǎn)之間的實(shí)際空間距離，r1表示假設(shè)按平均速度飛行了t時(shí)長(zhǎng)所經(jīng)過的空間距離，所述平均速度的計(jì)算公式為：
13、
14、
15、其中，s[i].v表示第i條航跡在終止時(shí)刻位置點(diǎn)的航向速度，s[j].v表示第j條航跡在起始時(shí)刻的航向速度；
16、步驟23：根據(jù)航跡間時(shí)間差t和航跡間空間距離的誤差率識(shí)別同源航跡，當(dāng)滿足以下條件時(shí)，判斷為同源航跡：
17、0<t<thdt
18、dr<thdr
19、其中，thdt為預(yù)設(shè)的時(shí)間差門限，thdr為預(yù)設(shè)的空間距離的誤差率門限。
20、可選的，所述步驟三中的插值方法包括：直線連接、樣條曲線插值方法、多項(xiàng)式插值方法。
21、可選的，所述步驟四中采用的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則包括以下的一條或多條：
22、1、航向平穩(wěn)者優(yōu)先；
23、2、鄰近者優(yōu)先；
24、3、速度平穩(wěn)者優(yōu)先。
25、可選的，所述航向平穩(wěn)的判斷方法包括：兩條航跡的插值續(xù)接部位的航向角的累積變化量越小，代表飛行方向越平穩(wěn)。
26、可選的，所述鄰近的判斷方法包括：第i條航跡的終止時(shí)刻位置點(diǎn)與第j條航跡的起始時(shí)刻位置點(diǎn)之間的實(shí)際空間距離r0越小的，越有可能是同源航跡。
27、可選的，所述速度平穩(wěn)的判斷方法包括：所述空間距離的誤差率dr越小的，越有可能是同源航跡。
28、本專利技術(shù)有益效果是：
29、本專利技術(shù)的探鳥雷達(dá)航跡合并方法，是在雷達(dá)跟蹤處理功能之后，緊接著開展的一次后處理操作，對(duì)不同編號(hào)的航跡，基于本專利技術(shù)提出的同源航跡識(shí)別方法認(rèn)為是同一批目標(biāo)在不同時(shí)刻產(chǎn)生的，即同源航跡；對(duì)同源航跡進(jìn)行插值拼接，彌補(bǔ)斷航的部分，形成一條連貫的航跡；當(dāng)同源航跡存在多種可能性時(shí)，遴選出最優(yōu)情形。本專利技術(shù)可大幅提升雷達(dá)對(duì)飛鳥飛行批次數(shù)量統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性，也提升了飛鳥棲息地點(diǎn)的識(shí)別準(zhǔn)確性，對(duì)探鳥雷達(dá)具有較強(qiáng)的普適意義。
30、此外，本專利技術(shù)的計(jì)算復(fù)雜度較低，易于工程實(shí)現(xiàn)，可快速實(shí)現(xiàn)同源航跡的拼接，由于計(jì)算規(guī)則簡(jiǎn)潔，可實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)計(jì)算，保證了識(shí)別效率。
31、本專利技術(shù)的通用性強(qiáng)，通用于各體制的探鳥雷達(dá)，也可以擴(kuò)展到雷達(dá)組網(wǎng)應(yīng)用時(shí)，單目標(biāo)穿越多部雷達(dá)時(shí)產(chǎn)生的多條航跡之間的合并。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種探鳥雷達(dá)航跡合并方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探鳥雷達(dá)航跡合并方法，其特征在于，所述步驟二中識(shí)別同源航跡的過程包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探鳥雷達(dá)航跡合并方法，其特征在于，所述步驟三中的插值方法包括：直線連接、樣條曲線插值方法、多項(xiàng)式插值方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探鳥雷達(dá)航跡合并方法，其特征在于，所述步驟四中采用的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則包括以下的一條或多條：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的探鳥雷達(dá)航跡合并方法，其特征在于，所述航向平穩(wěn)的判斷方法包括：兩條航跡的插值續(xù)接部位的航向角的累積變化量越小，代表飛行方向越平穩(wěn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的探鳥雷達(dá)航跡合并方法，其特征在于，所述鄰近的判斷方法包括：第i條航跡的終止時(shí)刻位置點(diǎn)與第j條航跡的起始時(shí)刻位置點(diǎn)之間的實(shí)際空間距離R0越小的，越有可能是同源航跡。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的探鳥雷達(dá)航跡合并方法，其特征在于，所述速度平穩(wěn)的判斷方法包括：所述空間距離的誤差率dR越小的，越有可能是同源航跡。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種探鳥雷達(dá)航跡合并方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探鳥雷達(dá)航跡合并方法，其特征在于，所述步驟二中識(shí)別同源航跡的過程包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探鳥雷達(dá)航跡合并方法，其特征在于，所述步驟三中的插值方法包括：直線連接、樣條曲線插值方法、多項(xiàng)式插值方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探鳥雷達(dá)航跡合并方法，其特征在于，所述步驟四中采用的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則包括以下的一條或多條：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的探鳥雷達(dá)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：尤立志，陳建平，唐波，尹浩，朱镕琦，沈祥培，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：無錫市雷華科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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