[发明专利]一种低慢小目标探测系统多源数据融合方法

权利要求书

1.一种低慢小目标探测系统多源数据融合方法，其特征在于：它是通过包括如下步骤完成的：

步骤一、对接收到的单雷达航迹数据进行预处理；

a）所述预处理包括剔除野值数据和无效数据，其中野值数据指超出测量范围的数据，无效数据指数据格式不符合的数据；

步骤二、将各雷达航迹数据通过坐标变换转到统一的地心空间直角坐标系；坐标转换通过两步完成，步骤如下：

ａ）雷达测量的目标距离、方位、俯仰为极坐标值，将极坐标值变换到以雷达站址为中心的大地直角坐标系；

ｂ）将以雷达站址为中心的大地直角坐标值变换到地心空间直角坐标系；雷达的站址经纬高为，其在地心空间直角坐标系的值为：

由大地直角坐标系转到地心空间直角坐标系：

步骤三、将各单雷达航迹数据由接收时间对齐到当前数据融合时间；接收时间为，数据融合时刻为，融合时刻各雷达航迹位置为：

其中分别为时刻雷达测量的目标位置，分别为时刻雷达测量的目标位置，为目标运动速度，为目标运动加速度；

步骤四、各单雷达航迹分别与所有系统航迹进行关联，选出距离最小的航迹点作为关联成功的点，进行后续的融合；

航迹关联由三步完成，步骤如下：

ａ）计算雷达的航迹与每一条系统航迹的距离值，判断该距离值是否落入关联门内，距离计算公式为：

其中为雷达的航迹的位置坐标，为系统航迹的位置坐标，若，则认为系统航迹落入了雷达的航迹的关联门内；

ｂ）对雷达的航迹，在落入其关联门内的所有系统航迹中选出距离最近的，认为该雷达的该条航迹与此系统航迹关联上；

ｃ）重复步骤四的步骤ａ）和ｂ）直至所有雷达的所有航迹均完成关联，得到每一条系统航迹对应的多个雷达或单个雷达的关联航迹；

步骤五、计算步骤四得到的各关联航迹参与融合时的融合系数，其中融合系数计算包括：计算航迹上报频率F、航迹稳定性系数S、航迹准确性系数A、外推系数E、融合系数Q，计算方法如下：

ａ）航迹上报频率Ｆ计算：航迹报告频率即该雷达航迹在一个融合周期内的数据输出率；

F=融合周期/航迹数据输出周期

b）航迹稳定性系数S计算：通过二次函数回归拟合该航迹历史数据得出，体现该雷达自身航迹报告的稳定性；

雷达的航迹历史航迹点数为，坐标分别为，将该个点通过二次函数拟合，得到拟合后的航迹函数为，

拟合回归平方和为：

其中分别为对应的拟合值，分别为对应的均值；

拟合残差平方和为：

拟合系数计算公式为：

该航迹的拟合系数为：

c）航迹准确性系数计算：由近期报告位置与预测的融合位置计算得出，体现该雷达近期报告与融合值在位置上的偏离程度；

系统航迹预测位置为，当前雷达测量位置为，距离偏差为：

航迹准确性系数为：

d）外推系数计算：一个无量纲系数，取值0~1，该周期雷达航迹有更新则为1，若无更新则E为一个小于1但大于0的值；

e）融合系数计算：融合系数是由上述反应航迹质量的系数计算得到，计算公式为：

步骤六、利用步骤四计算得到的当前各关联航迹融合系数，加权平均融合各单源航迹信息，得到融合航迹更新值，即：

其中为与该系统航迹关联上的单雷达航迹数，为第个与该系统航迹关联上的单雷达航迹。