[发明专利]多视场多目标自动快速轮巡方法

说明书

本发明公开了一种多视场多目标自动快速轮巡方法，包括：对跟踪目标进行定位，获取跟踪目标在不同运动时刻下的位置信息；根据获得的跟踪目标不同时刻下的位置信息对每个跟踪目标建立航迹，观测当前视场中跟踪目标的同时对视场外其它目标的航迹进行航迹预测，按照记忆列表中的目标顺序和实时预测位置，周期自动快速切换观测；按顺序自动切换观测任一记忆列表中的记忆目标时，根据该记忆目标和载机当前位置计算合适的视场，自动调节至记忆目标在视场中清晰成像且大小适中；检测目标，若识别成功则自动转入跟踪，若未搜索到目标则自动调节传感器视场，增大搜索范围。本发明实现了对视场内外目标的同时跟踪，提升侦察效率。

技术领域

本发明属于目标预测搜索跟踪算法领域，尤其涉及一种应用于机载光电吊舱中的多视场多目标自动快速轮巡方法。

背景技术

多目标跟踪问题无论在军事还是民用方面都有着十分广泛的应用，如在军事方面的弹道导弹防御、空中预警、空中攻击(多目标攻击)、海洋监视(水面舰只或潜艇)、战场监视(地面坦克或空中飞机)，民用方面包括空中交通管制等等。通常红外和可见光侦察、监视设备距离目标较远，由于大气对红外和可见光的辐射有衰减作用，系统可视的目标、背景亮度对比度显著下降，为复杂背景下的多目标稳定跟踪增加了难度。

机载光电吊舱集光学、机械、自动控制和通讯技术为一体，是航空航天领域的重要搜索、侦察设备，在实际搜索侦察应用中，常出现多个目标需要同时兼顾，但又不能被同一视场覆盖的情况，因此，为了实现多视场多目标的同时跟踪，就需要对多个目标实施自动轮巡监视。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多个目标分布于不同视场情况下的自动快速轮巡方法，实现多个目标的同时跟踪监视。

本发明为达目的所采用的技术方案是：

提供一种多视场多目标自动快速轮巡方法，包括以下步骤：

对跟踪目标进行定位，获取跟踪目标在不同运动时刻下的位置信息；

根据获得的跟踪目标不同时刻下的位置信息对每个跟踪目标建立航迹，观测当前视场中跟踪目标的同时对视场外其它目标的航迹进行航迹预测，光电平台按照记忆列表中的目标顺序和实时预测位置，周期自动快速切换观测；

按顺序自动切换观测任一记忆列表中的记忆目标时，根据该记忆目标和载机当前位置计算合适的视场，自动调节至记忆目标在视场中清晰成像且大小适中；然后开始检测目标，若识别成功则自动转入跟踪，若未搜索到目标则自动调节传感器视场，增大搜索范围，若多次检测均无目标，则判断目标丢失。

接上述技术方案，在对跟踪目标进行定位时，采用定长滑窗法进行处理，具体按照历史数据时间的从远到近，按顺序选择固定长度的数据进行最小二乘解算，在下一个时刻，获得新的目标定位数据时，利用该新的目标数据替换滑窗中时间最远的数据，以不断更新数据。

接上述技术方案，在调节视场中的清晰成像时，具体根据预测目标和载机的位置信息计算两者之间的距离，以距离作为调节合适观测视场的指标。

接上述技术方案，调节视场时，记录当前观测目标清晰成像情况下目标坐标T(x_T,y_T,z_T)、载机坐标P(x_P,y_P,z_P)和视场H，当前待观测目标的预测坐标为T′(x′,y′,z′)，载机和当前观测目标之间的距离为S，载机和待观测目标之间的距离为S′，对应待观测目标的合适视场为H′，则有如下关系：

光电平台在对准目标所在方位后根据上式自动调节视场角，转入目标搜索，在当前图像中，根据目标的特征信息包括灰度特征、形状特征、纹理特征，作为区分目标和背景的判决依据，将符合判决依据的目标作为待跟踪目20标，实时目标跟踪。