[发明专利]基于雷达和光电融合的高机动和悬停目标全航迹跟踪方法

说明书

本发明提供一种基于雷达和光电融合的高机动和悬停目标全航迹跟踪方法，具体过程为：雷达系统对运动目标进行稳定跟踪，并将稳定跟踪目标的位置信息发送给光电系统，启动并引导光电系统对目标进行捕获；光电系统一旦捕获目标，并将本系统的处理结果信息实时回传给雷达系统；雷达系统对自身与光电系统的测量信息进行融合处理，更新目标的跟踪航迹。本发明利用光电系统对悬停目标的检测能力，解决仅雷达系统不能检测静止目标的问题，使基于雷达和光电融合的系统具有连续跟踪走‑停目标的能力，航迹连续性好。

技术领域

本发明属于多传感器数据融合处理技术领域，具体涉及一种基于雷达和光电融合的高机动和悬停目标全航迹跟踪方法。

背景技术

随着低慢小目标尤其是无人机目标的技术发展，低慢小目标引起的重大安全威胁问题日趋严重，从而导致了对此类目标进行准确探测与跟踪的现实需求。

雷达设备是运动目标探测与跟踪的主要传感器，具备探测距离远、范围广，同时跟踪多目标，性能稳定的优点。为了减少成本，常采用低分辨雷达进行低慢小目标的检测与跟踪，同时在方位维以机械扫描体制工作。机械扫描雷达存在低数据率的问题，不利于高机动目标的跟踪，并且雷达无法检测跟踪静止悬停的目标。

近年来光电设备在低慢小目标的探测与跟踪、目标识别、威胁评估中的作用越来越重要。采用光电设备对目标进行跟踪，具有数据率高、探测角度精度高、目标图像直观等特点，但光电设备只能测量目标的角度信息。与雷达相比，光电的测角精度远高于雷达系统，且能检测静止的目标。因此，利用雷达和光电设备协同工作，可以优势互补，能够实现目标的全方位监测和重点目标高精度全航迹有效跟踪。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于雷达和光电融合的高机动和悬停目标全航迹跟踪方法，由雷达和光电设备组成多传感器系统，利用雷达的高精度距离和速度测量、全方位探测能力与光电系统的高精度角度测量、静止目标探测能力，通过信息融合处理，给出目标的精确位置估计，提高重点目标的跟踪航迹精度和连续性，提高系统对高机动和悬停目标跟踪的可靠性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的

一种基于雷达和光电融合的高机动和悬停目标全航迹跟踪方法，具体过程为：

雷达系统对运动目标进行稳定跟踪，并将稳定跟踪目标的位置信息发送给光电系统，启动并引导光电系统对目标进行捕获；

光电系统一旦捕获目标，并将本系统的处理结果信息实时回传给雷达系统；

雷达系统对自身与光电系统的测量信息进行融合处理，更新目标的跟踪航迹。

进一步地，本发明光电系统在捕获目标后，若持续检测并跟踪目标，则将持续测量的目标方位角和俯仰角信息回传给雷达系统，若丢失目标，则在目标所在区域进行小范围搜索，重新捕获并探测目标，在重新捕获目标前，光电系统不回传信息或回传具有无效标志的信息给雷达系统；

当光电系统无回传信息或回传无效信息时，雷达系统基于自身的测量信息更新目标的跟踪航迹。

进一步地，本发明所述雷达系统对自身与光电系统的测量信息进行融合处理包括：

在雷达当前扫描圈次的目标照射检测帧周期，根据雷达系统和光电系统的目标检测结果，更新目标的跟踪航迹分以下情况进行：

a.雷达系统和光电系统同时检测到跟踪目标

b.雷达系统未检测到跟踪目标，光电系统检测到跟踪目标

c.雷达系统和光电系统都未检测到跟踪目标。

进一步地，本发明所述雷达系统对自身与光电系统的测量信息进行融合处理还包括：