[发明专利]一种船舶航迹逻辑起始算法

说明书

本发明公开了一种船舶航迹逻辑起始算法，实现步骤主要包括雷达扫描建立的暂时航迹的丢点分类判别、距离变化规律性统计判别、机动性能分析判别，即抑制连续“N”型航向偏离不小于90度的虚假航迹以及目标航速、航向、加速度波动性判别。本发明的优点在于：在杂波环境比较严重的情况下，综合多种航迹起始准则，减少虚假目标的起始虚警率，提高真实目标航迹起始的准确性，为之后能够更好的进行目标的稳定性跟踪，减少虚假航迹误跟和真实航迹丢失的几率。

技术领域

本发明属于雷达数据处理领域，具体涉及一种改进的船舶航迹逻辑起始算法。

背景技术

从对雷达测量数据进行处理的层次来说，如果把雷达信号处理看作是第一次处理，那么雷达数据处理就是雷达信号处理之后的再处理。雷达数据处理内容很广泛，主要是对雷达测量数据进行互联、跟踪、滤波、平滑、预测等处理，精确估计目标位置和有关的运动参数，如速度、加速度等，预测目标下一时刻的位置，并形成稳定的目标航迹，实现对目标的高精度实时跟踪。航迹起始是目标跟踪的第一步，是航迹处理的首要问题，它主要包括暂时航迹建立和稳定航迹确定两个方面。为了提高雷达系统的跟踪性能，作为目标跟踪前提的航迹起始至关重要。

按照数据处理方式的不同，现有的航迹起始算法可分为顺序处理技术和批处理技术两大类。通常，顺序处理技术适用于在相对弱杂波背景中起始目标的航迹，代表方法有直观法和逻辑法，而批处理技术在强杂波环境下具有较好地航迹起始性能，其代表方法有Hough变换法及其改进方法，利用Hough变换将多次扫描的数据联合处理，但使用批处理技术计算量较大，将增加计算负担，不利于工程应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种能够解决在相对复杂杂波环境下大量虚警带来的虚假航迹问题的改进的船舶航迹逻辑起始算法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种船舶航迹逻辑起始算法，包括以下步骤：

步骤一：暂时航迹丢点分类判别，以雷达扫描的第一帧点迹为航迹头，建立暂时航迹，对若干雷达扫描周期内，后续量测点迹的丢点情况进行分类判别，在雷达若干累计扫描周期内，收到波门关联量测点迹的计数值与雷达扫描帧数的比例不小于设定比例的航迹，则继续步骤二判别，若连续设定帧未收到量测点迹或者已有若干帧量测点迹数据积累，还不能够起始成稳定航迹的，则认为在杂波区，或者判断为虚假航迹，则删除暂时航迹，不再继续之后的判断；

步骤二：距离变化规律性统计判别，把雷达扫描的圆形区域划分成网络格，根据每个单位格的点迹变化规律统计计数和目标点迹的分布情况来判别，若某单位格点迹位置变化有明显规律性，且各帧点迹到单位格区域中心点位置的平均距离不小于杂波门限，则进行步骤三判别；否则将该单位格区域标记为虚假航迹区域，暂时航迹予以删除；

步骤三：机动性能分析判别，以雷达第一帧扫描所得到量测集的每个点迹为航迹头，在一个扫描周期内，以航迹头为中心，以最小航行距离为内径，最大航行距离为外径构造一个圆环模型，落入圆环区域的第二帧量测点迹与第一帧的每一个航迹头建立一批新的暂时航迹，根据每个暂时航迹目标的速度或加速度进行直线外推，并且以外推预测点迹为中心建立相关波门，对落入该波门的第三帧量测点迹与对应暂时航迹建立临时关联，得到临时关联航迹,同理，继续直线外推，若第四帧量测点迹落入后续相关波门，则通过计算得到第三帧与对应暂时航迹之间的夹角α₁，第四帧量测点迹与临时关联航迹之间的夹角α₂；

①α₁≤90°，α₂≤90°

该暂时航迹认为是由虚警所引起的，则删除该暂时航迹，虚假航迹不予起始；

②α₁≤90°，α₂＞90°或α₁＞90°，α₂≤90°或α₁＞90°，α₂＞90°