[发明专利]一种基于几何拓扑结构的TOM图匹配方法

权利要求书

1.一种基于几何拓扑结构的TOM图匹配方法，其特征在于，所述方法包括：

利用雷达和红外传感器对目标群进行观测，所述雷达获取群内目标的跟踪位置信息，所述红外传感器获取群内目标的探测信息；

将雷达所述获取的跟踪位置信息转换到红外焦平面坐标系；

设置极坐标的距离和角度划分准则；

建立预设模型，用于提取雷达传感器以及红外传感器中目标群的ODT特征；

获取雷达目标图与红外目标图的ODT特征相关性矩阵；

基于ODT特征匹配模块完成雷达目标与红外目标的匹配。

2.根据权利要求1所述的一种基于几何拓扑结构的TOM图匹配方法，其特征在于，所述将雷达对目标的跟踪位置信息转换到红外焦平面坐标系包括如下步骤：

雷达阵面坐标系转换到雷达直角坐标系；

雷达直角坐标系转换到地心直角坐标系；

地心直角坐标系转换到红外传感直角坐标系；

红外传感器直角坐标系转换到红外传感器视线坐标系；

红外传感器视线坐标系转换到红外传感器焦平面坐标系。

3.根据权利要求2所述的一种基于几何拓扑结构的TOM图匹配方法，其特征在于，所述雷达阵面坐标到所述雷达直角坐标的坐标转换公式如下所示：

其中，雷达阵面坐标为(R,A,E)，雷达直角坐标为(x_R,y_R,z_R)。

4.根据权利要求3所述的一种基于几何拓扑结构的TOM图匹配方法，其特征在于，设雷达地理站的经纬高为(L_R,B_R,h_R)，地心坐标系以地心为原点，则雷达站在地心坐标系下的坐标可由下式所得：

其中，C＝a(1-e²sin²B_R)^-1/2，a为地球赤道半径，e为地球第一偏心率，其中雷达站在地心坐标系下的坐标为[X_s,Y_s,Z_s]^T，则所述雷达直角坐标系到所述地心直角坐标系的转换公式如下所示：

其中，地心直角坐标为(X_e,Y_e,Z_e)，T_R为旋转矩阵，定义如下：

5.根据权利要求4所述的一种基于几何拓扑结构的TOM图匹配方法，其特征在于，定义所述红外传感器直角坐标系的原点为红外传感器质心，红外传感器在某时刻的经纬高为(L_K,B_K,h_K)，所述地心直角坐标系到所述红外传感器直角坐标系的转换公式如下所示：

其中，红外传感器直角坐标为(x_K,y_K,z_K)，(X₂,Y₂,Z₂)为红外传感器质心在所述地心直角坐标系下的坐标，由红外传感器经纬高(L_K,B_K,h_K)代入到式中所得，T_RC为旋转矩阵，可由把红外传感器经纬高(L_K,B_K,h_K)代入到式中所得。