【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及雷達信號處理，具體涉及一種雷達目標跟蹤方法。
技術介紹
1、雷達是一種利用電磁波探測目標并獲取目標狀態信息的技術。雷達作為一種主動式傳感器，通過發射電磁波對目標進行探測和定位。當雷達檢測到目標后，需要對目標進行跟蹤以獲取目標的運動軌跡、速度、加速度等狀態信息。雷達目標跟蹤算法是雷達技術中的重要組成部分，通過對雷達回波信號進行處理和分析，實現對目標位置、速度、加速度等狀態信息的精確估計。
2、現有的雷達目標跟蹤算法主要基于一些統計模型，如卡爾曼濾波器等統計模型，通過對目標的運動模式進行建模，并利用雷達的測量數據進行更新和預測，從而實現對目標的跟蹤；然而，這些算法在處理復雜場景和多變目標運動狀態時，存在計算結果誤差大、魯棒性不足、目標容易丟失等問題。
技術實現思路
1、為了克服現有技術存在的缺陷與不足，本專利技術提供一種雷達目標跟蹤方法，本專利技術使用擬合的橢圓表示雷達檢測目標，在目標關聯時，基于勻加速直線模型求解跟蹤目標檢測波門的中心點位置坐標，檢測波門根據跟蹤目標的航速和航向實時調整，從而確保對應檢測目標的落入檢測波門，在跟蹤目標檢測波門內則進行關聯度計算，提高目標關聯準確性，并使用線性擬合的方式計算運動軌跡、速度、加速度等狀態信息對計算迭代進行修正，提高了目標跟蹤的準確性和穩定性，改善了目標跟蹤效果。
2、為了達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、本專利技術提供一種雷達目標跟蹤方法，包括下述步驟：
4、獲取回
5、基于勻加速直線模型求解跟蹤目標檢測波門的中心點位置坐標；
6、將檢測目標的擬合橢圓中心點位置坐標代入跟蹤目標檢測波門方程，判斷檢測目標是否在跟蹤目標檢測波門中，若在跟蹤目標檢測波門內則進行關聯度計算；
7、將跟蹤目標和檢測目標的中心點距離、跟蹤目標和檢測目標長比、寬比、和長寬比例比進行加權求和，得到關聯度；
8、計算當前跟蹤目標與多個檢測目標的關聯度，形成單個跟蹤目標的關聯集；
9、計算其他跟蹤目標與多個檢測目標的關聯度，形成多個跟蹤目標的關聯集；
10、將所有跟蹤目標的關聯集的關聯度由大到小進行排序，選取出最優關聯檢測目標對，獲得跟蹤目標對檢測目標的中心坐標；
11、對跟蹤目標進行濾波處理，獲取狀態濾波值，更新跟蹤目標的歷史軌跡點；
12、對歷史軌跡點進行線性擬合，更新跟蹤目標的航速航向。
13、作為優選的技術方案，所述基于勻加速直線模型求解跟蹤目標檢測波門的中心點位置坐標，具體包括：
14、獲取跟蹤目標在k時刻的航速、航向、加速度、加速度方向、位置坐標以及設定時間長度內的時間差，代入勻加速直線模型中，求得k+1時刻檢測波門的中心點坐標，所述勻加速直線模型表示為：
15、
16、其中，將位置坐標轉為向量代入a，將航速和航向組成向量代入b，將加速度和加速度方向組成的向量代入c，將時間差代入x。
17、作為優選的技術方案，所述跟蹤目標檢測波門方程表示為：
18、
19、其中，β為檢測波門的傾斜角，a表示橢圓的長半軸，b表示橢圓的短半軸；
20、將檢測目標的擬合橢圓中心點(x′,y′)代入檢測波門方程中，求得f(x′,y′)結果，若f(x′,y′)<1，則判定檢測目標在跟蹤目標檢測波門內。
21、作為優選的技術方案，所述對跟蹤目標進行濾波處理，具體包括：
22、構建狀態方程；
23、基于狀態方程求解出k+1時刻的目標狀態推算值；
24、更新跟蹤目標k時刻x軸的協方差矩陣；
25、基于協方差矩陣計算濾波器增益系數；
26、計算跟蹤目標k+1時刻x軸方向的坐標和運動狀態值，基于濾波器增益系數得到目標狀態濾波值；
27、基于濾波器增益系數更新跟蹤目標k+1時刻x軸的協方差矩陣；
28、計算跟蹤目標k+1時刻y軸的狀態濾波，完成跟蹤目標的狀態濾波修正迭代。
29、作為優選的技術方案，所述對跟蹤目標進行濾波處理，所述構建狀態方程，具體表示為：
30、
31、
32、
33、其中，xk+1表示k+1時刻的目標位置坐標，fk表示運動模型的轉換矩陣，gk表示運動模型的修正系數，表示加速度，t表示k時刻和k+1時刻的時間差，α為固定系數。
34、作為優選的技術方案，更新跟蹤目標k時刻x軸的協方差矩陣，具體表示為：
35、p(k+1)|k)＝τ(k+1)fkp(k|k)ft(k)+q(k)
36、
37、
38、m(k+1)＝h(k)fkp(k|k)fkth(k)t
39、n(k+1)＝s0(k+1)-h(k)qkht(k)-βr(k+1)
40、
41、
42、
43、
44、其中，z(k+1)表示觀察值，wk表示噪聲，r(k+1)表示觀察噪聲的協方差矩陣，h(k)表示觀測矩陣，fk表示運動模型的轉換矩陣，ht、ft分別表示觀測矩陣、轉換矩陣的矩陣轉置，tr表示求矩陣的跡，β表示弱化因子，ρ表示遺忘因子，qk表示噪聲矩陣。
45、作為優選的技術方案，基于協方差矩陣計算濾波器增益系數，具體表示為：
46、k(k+1)＝p(k+1|k)ht[h(k)p(k+1|k)ht(k)+r(k+1)]t
47、其中，p(k+1|k)表示協方差矩陣，ht表示觀測矩陣的矩陣轉置，h(k)表示觀測矩陣，r(k+1)表示觀察噪聲的協方差矩陣。
48、作為優選的技術方案，所述基于濾波器增益系數得到目標狀態濾波值，具體表示為：
49、
50、
51、
52、
53、其中，k(k+1)表示濾波器增益系數，z(k+1)表示觀察值，h(k)表示觀測矩陣，fk表示運動模型的轉換矩陣，wk表示噪聲。
54、作為優選的技術方案，基于濾波器增益系數更新跟蹤目標k+1時刻x軸的協方差矩陣，具體表示為：
55、p(k+1|k+1)＝(i-k(k+1)*h)p(k+1)|k)
56、其中，k(k+1)表示濾波器增益系數，h表示觀測矩陣。
57、作為優選的技術方案，更新跟蹤目標的航速航向，具體步驟包括：
58、分別對x軸和y軸建立勻加速直線方程使用最小二乘法對方程系數求解，分別獲得x軸和y軸上跟蹤目標的速度b和加速度c；
59、根據求得對x軸和y軸方向上的速度和加速度，計算合速度和加速度，作為k+1時刻的跟蹤目標的航速、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種雷達目標跟蹤方法，其特征在于，包括下述步驟：
2.根據權利要求1所述的雷達目標跟蹤方法，其特征在于，所述基于勻加速直線模型求解跟蹤目標檢測波門的中心點位置坐標，具體包括：
3.根據權利要求1所述的雷達目標跟蹤方法，其特征在于，所述跟蹤目標檢測波門方程表示為：
4.根據權利要求1所述的雷達目標跟蹤方法，其特征在于，所述對跟蹤目標進行濾波處理，具體包括：
5.根據權利要求4所述的雷達目標跟蹤方法，其特征在于，所述對跟蹤目標進行濾波處理，所述構建狀態方程，具體表示為：
6.根據權利要求4所述的雷達目標跟蹤方法，其特征在于，更新跟蹤目標k時刻x軸的協方差矩陣，具體表示為：
7.根據權利要求4所述的雷達目標跟蹤方法，其特征在于，基于協方差矩陣計算濾波器增益系數，具體表示為：
8.根據權利要求4所述的雷達目標跟蹤方法，其特征在于，所述基于濾波器增益系數得到目標狀態濾波值，具體表示為：
9.根據權利要求4所述的雷達目標跟蹤方法，其特征在于，基于濾波器增益系數更新跟蹤目標k+1時刻x軸的協方差
10.根據權利要求1所述的雷達目標跟蹤方法，其特征在于，更新跟蹤目標的航速航向，具體步驟包括：
...【技術特征摘要】
1.一種雷達目標跟蹤方法，其特征在于，包括下述步驟：
2.根據權利要求1所述的雷達目標跟蹤方法，其特征在于，所述基于勻加速直線模型求解跟蹤目標檢測波門的中心點位置坐標，具體包括：
3.根據權利要求1所述的雷達目標跟蹤方法，其特征在于，所述跟蹤目標檢測波門方程表示為：
4.根據權利要求1所述的雷達目標跟蹤方法，其特征在于，所述對跟蹤目標進行濾波處理，具體包括：
5.根據權利要求4所述的雷達目標跟蹤方法，其特征在于，所述對跟蹤目標進行濾波處理，所述構建狀態方程，具體表示為：
6.根據權利要求4所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何增威，劉志勇，詹劍鋒，
申請(專利權)人：海華電子企業中國有限公司，
類型：發明
國別省市：
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