[发明专利]基于辅助信源的航迹分类方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在雷达监控系统中，利用雷达探测信息(航迹)和辅助信源信息进行关联，在探测得到的大量航迹中进行目标分类，将航线目标识别分离出来，是一项应用于辅助雷达系统进行目标属性判别的有效研究方案。其中辅助信源包括实时航班信息、飞行计划信息和航路信息。

背景技术

雷达监控系统的最终任务是检测、跟踪我方感兴趣的目标。如何对这些目标属性进行判别是一个难点。由于航路目标在规定航线上沿一定的航向飞行，在位置和航向上严格受航路约束，因此利用先验的辅助信源信息(航班、飞行计划、航路)进行航迹目标的属性判别，将航路目标分离出来是可行的。西北工业大学王增福等提出了基于航路-航迹关联的天波超视距雷达航迹分类算法(“基于航路-航迹关联的天波超视距雷达航迹分类”，系统工程与电子技术，vol.34，pp.2018-2022，2012)，四川大学冯子亮提出了飞行计划与雷达航迹关联算法(“飞行计划与雷达航迹关联算法及实现”，四川大学学报，vol.40，pp.171-173，2003)。以上算法只解决了如何在单一的辅助参考信息下进行关联判断。利用单一的辅助参考信息进行航迹的关联分类在实时性、准确性和可靠性方面都非常有限。因此，引入多层次的外部参考信息，提出一种一体化的航迹分类方法是十分必要的。

发明目的

本发明针对雷达探测区域航迹众多导致的航迹分类、目标属性判别困难等问题，利用航路目标航迹与辅助信源信息(航班、飞行计划、航路)的特定关系及其固有的航迹特征，将航路目标航迹和非航路目标航迹进行分类，从而辅助目标属性判别，提升雷达装备的性能，为国防战略预警系统提供参考价值。

发明内容

为了实现上述发明目的，本发明以航空管制雷达(空管雷达)目标航迹分类为应用背景，设计了一种在大地坐标系下的雷达航迹与辅助信源信息关联分类方案。

基于辅助信源的航迹分类方法，主要流程包括对输入的雷达跟踪数据和辅助信源信息两种数据的预处理、三个层次的关联判断、置信等级和相关标签的计算以及航迹分类和目标的属性判别；具体步骤如下：

步骤1、数据预处理

(1)雷达航迹预处理

将雷达航迹从东北天坐标系下转换为地心大地坐标系，以便与辅助信源进行相关，方便其在GIS显示界面上进行显示；

(2)辅助信源信息预处理

建立静态航路、飞行计划和实时航班之间的对应关系；首先在读取静态航路信息时，给航路进行编号，为之后的随即查询准备；按照起点终点对应关系，建立飞行计划与静态航路以及实时航班和静态航路之间的对应关系，表明该航班飞行计划或实时航班信息属于哪条航路；按照日期和航班代号之间的对应关系，建立飞行计划和实时航班之间的对应关系。

步骤2、雷达航迹与外部信息关联处理：

(1)雷达航迹与航路关联判断：

a)空中走廊边界点求取：

b)进行位置上的判断：

判断一条雷达航迹与该航路是否相关，采用全体的点估计方法和滑窗估计方法来判断雷达航迹与静态航路是否相关；

(2)雷达航迹与飞行计划关联判断：

判断雷达航迹起始时间和终结时间范围是否在飞行计划的范围内，如果雷达航迹维持时间在飞行计划时间范围内，则判断雷达航迹与此飞行计划相关，并相关结果中做相应的标志；

(3)雷达航迹与实时航班关联判断：

判断雷达航迹维持时间是否在实际的实时航班的飞行时间范围内；

步骤3、雷达航迹的分类处理：

针对某一条待判断的雷达航迹，整理上一步的关联结果，可以给出雷达航迹与民航航班的关系，可以将关联的结果分为以下四个层次：

A、雷达航迹仅仅与区域内的某条航路匹配上，而没有和该航路上的任何一条飞行计划匹配上，那么可以初步判断该条雷达航迹属于航路目标，置信等级为低级；

B、雷达航迹不但和区域内的某条航路匹配上，而且和该航路上的某条飞行计划也匹配上，但是没有和实时的航班信息匹配上，那么可以进一步判断该条雷达航迹属于航路目标，置信等级为中级；

C、雷达航迹不仅仅和区域内的某条航路匹配上，而且和该航路上的某条实时航班信息也能匹配上，那么可以更进一步判断该条雷达航迹属于航路目标，置信等级为高级；

D、雷达航迹没有和区域内的任何一条航路匹配上，则把该航迹列为重点关注对象，上报进行进一步的关注处理。