[发明专利]一种舰载雷达海目标航向航速高精度补偿计算方法

说明书

一种舰载雷达海目标航向航速高精度补偿计算方法，本发明涉及舰载雷达海目标航向航速计算，主要是针对在舰载雷达中本舰运动情况下的海目标的航向航速计算。舰载雷达观测到海目标形成了历史关联点迹，利用本舰航向航速信息将历史关联点迹由相对位置补偿为绝对位置，再采用最小二乘法，可以计算出海目标的绝对航向航速。对于某一个历史周期的关联点迹，补偿原则是使用从当前时间到该历史周期的时间段内所有本舰航向航速信息，因此，历史周期越久的航迹点，对应补偿的本舰航向航速信息也多。经分析，在本舰机动情况下由补偿带来的每秒位置误差为0.0874m，远远小于传统算法的误差0.8721m，大大提高了舰载雷达海目标航向航速计算的精确性。

技术领域

本发明属于雷达数据处理技术。

背景技术

随着雷达技术的发展，目标跟踪算法的不断研究更新，为了实现主动探测系统对目标高精度的实时跟踪，其任务不仅是准确测量目标的位置，而且还包括精确计算目标的航向航速。目前舰载雷达由于其本舰运动的特点，实际是匀速运动的海目标，由雷达相对看来，其目标的运动形式较为复杂，往往是非线性变化的。这是因为雷达本身可能在做非线性变化，目标的运动状态是由雷达运动状态和目标实际运动状态合成导致的。传统的方法只关注滤波方法的选择，而未对可利用的资源作全局分析取舍，这样不能很好的抓住问题的本质，只能产生事倍功半的结果，最典型的计算方法是通过先计算相对航向航速再与本舰航向航速合成得到，其中对相对航向航速的估计方法，采用kalman滤波或alpha-beta滤波等算法，或在此基础上做的适应性改进，其研究的滤波算法虽然能在一定程度上达到效果，但并未能满足实际使用的需求，传统方法已然不适用。

本发明提出了通过将本舰航向航速信息补偿目标相对位置，再通过最小二乘法计算目标绝对航向航速，这样通过本舰航向航速信息补偿计算出来的结果误差较小，再经过最小二乘法滤波可以进一步减少由于目标位置突变带来的误差，经理论分析和实践检验，方法可行，目前在雷达目标跟踪航向航速参数计算应用方面有着良好的应用前景。

发明内容

实现本发明目的的技术解决方案为：舰载雷达观测到海目标形成了历史关联点迹，根据历史关联点迹和最小二乘法原理，可以得到海目标的相对航向航速；而在舰上，由于雷达平台是运动的，求目标的绝对航向航速与本舰航向航速有关。本发明将本舰航向航速先补偿目标历史关联点迹得到目标绝对位置再计算目标的绝对航向航速，而不是通过目标历史关联点迹先计算目标相对航向航速再叠加本舰航向航速的方法。历史周期越久的关联点迹，对应补偿的本舰航向航速信息也多，从而积累的误差也大。即历史周期为N的关联点迹，补偿原则是从当前时间到该历史周期时间段内的所有本舰航向航速信息。

本发明的显著优点为：目标绝对航向航速精度更高，能适应本舰的机动运动，计算成本低，其工程实现简单。本发明研究设计的这种新的数据处理技术能更好的满足作战使用要求，具有很高的推广应用价值。

附图说明

图1是本舰在1s内实际走过的路线示例图；

图2是补偿间隔为1s下不同历史周期的关联点迹对应的本舰运动误差Es；

图3是补偿间隔为1s下不同历史周期的关联点迹对应的补偿误差Ea；

图4是补偿间隔为10s下不同历史周期的关联点迹对应的本舰运动误差Es；

图5是补偿间隔为10s下不同历史周期的关联点迹对应的补偿误差Ea；

图6是方法二实现流程图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明技术方案具体说明。