[发明专利]一种基于雷达与红外联合探测的轻小型无人机融合跟踪方法

说明书

本发明涉及一种基于雷达与红外联合探测的轻小型无人机融合跟踪方法。本发明提出的轻小型无人机融合跟踪方法基于雷达探测数据建立目标运动模型，并基于该模型对目标状态进行预估，在获取新的雷达量测数据之前，由红外量测数据对目标状态进行更新，在获取新的雷达量测数据之后，由雷达与红外量测数据对目标运动状态进行融合更新，实现对轻小型无人机目标的融合跟踪。

技术领域

本发明涉及一种基于雷达与红外联合探测的轻小型无人机融合跟踪方法，属于低空空域安全监视技术领域，涉及目标跟踪与数据融合。

背景技术

随着消费级无人机技术的迅猛发展，以“大疆”为代表的轻小型无人机拥有量增长迅速，由于缺乏有效监管，导致我国机场无人机“黑飞”扰航事件频发。针对当前的严峻形势，一系列针对无人机的监管举措密集出台，民航局民用无人机拥有者必须按照本管理规定的要求进行实名登记。针对国内轻小型无人机的监管，迫切需要采取各种先进的技术手段。

对于“合作”且并网的无人机，在网无人机飞行信息可实时接入“无人机云”等管理系统，监管部门可对误闯入相应区域的无人机进行查询、记录。对于“合作”但未并网的无人机，大疆公司通过监听其“飞控协议”，对大疆、零度等品牌无人机的飞行状态进行监控，能够覆盖目前95％以上的消费级无人机。

对于“非合作”无人机，目前主要采用雷达、光电、声学、无线电侦测等主动探测技术，对其进行探测跟踪。其中，雷达技术探测距离远，性能较为稳定，但一般的监视雷达数据更新率有限，且存在一定比例的虚警，发现目标后，需要其他探测手段进行确认，形成技术优势互补。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种基于雷达与红外联合探测的轻小型无人机融合跟踪方法，该方法适用于基于雷达与红外探测设备的低空轻小型无人机目标跟踪，实现对无人机目标的精确跟踪。

一种基于雷达与红外联合探测的轻小型无人机融合跟踪方法，包括如下步骤：

步骤1，目标运动建模；

步骤2，基于红外量测的无人机目标跟踪；

步骤3，基于雷达与红外量测的无人机目标跟踪。

本发明的优点在于：

基于雷达与红外联合探测的轻小型无人机融合跟踪方法能够弥补雷达量测数据更新率低的缺点，利用红外量测在雷达量测更新间隔期间对目标预估状态进行更新，实现基于雷达与红外量测的融合跟踪，提高目标跟踪精度。

附图说明

图1是本发明的基于雷达与红外联合探测的轻小型无人机融合跟踪方法的示意图；

图2是本发明实施例的轻小型无人机雷达目标跟踪轨迹；

图3是本发明实施例的轻小型无人机红外图像；

图4是本发明实施例的轻小型无人机融合跟踪轨迹。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种基于雷达与红外联合探测的轻小型无人机融合跟踪方法，图1所示，包括如下步骤：

步骤一，目标运动建模；

基于k时刻的无人机目标状态和雷达目标运动模型，对k+1时刻的目标状态进行预估，如下式

{x_k+1|k,P_k+1|k}＝f_p{x_k,P_k,Q_k} (1)