[发明专利]一种扇扫雷达空时联合目标跟踪方法

权利要求书

1.一种扇扫雷达空时联合目标跟踪方法，其特征在于，对每个扇扫周期依次执行如下步骤：

S1、从观测雷达处获得当前周期的量测信息；

S2、依据上一周期更新后的跟踪结果判断当前周期是否存在暂时航迹和/或真实航迹；若存在，则顺序执行步骤S3，若不存在，则跳转执行步骤S7；

S3、对当前存在的所有航迹进行一步预测，根据其上一周期的航迹存在性概率得到当前周期的航迹存在性概率预测值，并根据扇扫雷达空时联合系统模型得到航迹目标状态的一步预测值和量测预测值；

S4、对每一条航迹，依据所述量测预测值建立相关波门，从步骤S1中得到的量测信息中获取与航迹相关的点迹；

S5、对每一条航迹，利用与该航迹相关的点迹采用空时联合不敏卡尔曼滤波器进行滤波，获得多个状态估计值；

S6、对于每一条航迹，将其对应的多个状态估计值及状态的一步预测值进行概率互联，获得目标最终状态估计值及航迹存在性概率，更新为当前周期跟踪结果，依据航迹存在性概率判断航迹状态，输出确认航迹并删除终结航迹；

S7、对所有未与任一航迹相关的点迹进行滤波初始化，获得航迹目标状态值并设置初始航迹存在性概率，更新为当前周期跟踪结果；

所述步骤S3中的扇扫雷达空时联合系统模型为线性加减速扇扫模式的雷达跟踪系统模型或三角函数加减速扇扫模式的雷达跟踪系统模型；

所述线性加减速扇扫模式的雷达跟踪系统模型中，天线的扇扫角度范围为[-β，β]，匀速阶段天线扫描角速度为α，加速阶段天线加速度为天线加速阶段扫描的角度为天线扫描一周时间为T_radar；设当前周期为第k周期，目标第k-1次扫描到目标的时间为t_k-1，第k周期内目标被扫到时的目标状态向量为方位角为A，目标方位角与目标状态向量之间关系为

目标状态方程组的表达式为：

其中，F(k)是状态转移矩阵；v(k)是过程噪声向量；Γ(k)是噪声分布矩阵；g(t_k-1,x(k))表示目标重访间隔与目标状态的非线性关系：

其中，T_k为目标重访间隔；f与目标扫描方向相关，若第k周期目标顺时针扫描则f＝-1，若目标逆时针扫描则f＝1；

所述三角函数加减速扇扫模式的雷达跟踪系统模型中，天线扫描角速度加减速以三角函数形式进行，天线加速阶段或减速阶段扫描的角度范围为α/2，加速阶段天线扫描角速度从0增加到α，加速阶段步长为t＝1，速度曲线采用α(t)＝α/2(1-cos(πt))，天线扫描一周时间为T_radar；设当前周期为第k周期，目标第k-1次扫描到目标的时间为t_k-1，第k周期内目标被扫到时的目标状态向量为方位角为A，目标方位角与目标状态向量之间关系为

当| A|β-Δa时，目标状态方程组为：

当| A|β-Δa时，目标状态方程组为：

其中，F(k)是状态转移矩阵；v(k)是过程噪声向量；Γ(k)是噪声分布矩阵；目标重访间隔T_k＝t_k-t_k-1，Δt为天线在第k周期内天线扫过目标到距离目标较近的扫描边界之间的角度所用时间：

2.根据权利要求1所述的扇扫雷达空时联合目标跟踪方法，其特征在于：所述步骤S7中初始化后，各个航迹初始均为暂时航迹，所述步骤S6中依据航迹存在性概率判断航迹状态时，若一暂时航迹的航迹存在性概率大于预先设置的确认门限t_c，则该航迹被确认为真实航迹，并且保持确认状态直到被终结；若一暂时航迹或真实航迹的航迹存在性概率跌至小于预先设置的航迹终结门限t_t，则该航迹被终结。