[发明专利]一种低慢小目标探测系统多源数据融合方法

说明书

本发明涉及一种低慢小目标探测系统多源数据融合方法，属雷达信息探测技术领域。包括六个实现步骤，针对低慢小目标航迹特点,实现实时计算单源航迹质量数据，根据航迹质量数据自适应分配融合权重，对复杂、变化环境背景适应性强，可最大化利用多雷达协同探测，充分发挥多传感器组网探测优势，有效提高对低慢小目标航迹的探测精度和探测稳定性，节约组网资源，提高了多源信息融合方法的环境适应性。解决了现有多传感器的多源信息融合方法采用加权平均融合法，权重系数初始给定，使得在低慢小目标探测中难以适应环境干扰的影响，极易出现因权重系数设置不合理导致融合结果精度不高，造成组网资源浪费的问题。

技术领域

本发明涉及一种低慢小目标探测系统多源数据融合方法，属雷达信息探测技术领域。

背景技术

常见的低慢小目标包括多旋翼无人机、航拍气球、动力三角翼等。低慢小目标的雷达散射面积小、飞行高度低、速度慢、多普勒频移不明显，加之使用环境复杂、背景干扰多，空军雷达设备无法覆盖，使得探测和识别低慢小目标成为业界公认的难题。通过多传感器组网探测低慢小目标不失为一个有效办法，但如何最大化发挥各传感器优势，获得优于单传感器的探测精度是多传感器信息融合亟待解决的问题。目前多传感器的信息融合方法通常是采用加权平均融合法，权重系数是初始给定的，此种固定的加权权重系数在低慢小目标探测中难以适应环境干扰的影响，极易出现因权重系数设置不合理导致融合结果精度不高，造成组网资源浪费的问题，从而无法最大限度利用多雷达设备组网协同探测的优势，实现对低慢小目标的高效探测和识别。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种针对低慢小目标航迹特点,实现自适应分配权重系数，对复杂、变化环境背景适应性强，可最大化利用多雷达设备组网协同探测，充分发挥多传感器组网探测优势，有效提高对低慢小目标航迹的探测精度和探测稳定性，节约组网资源的低慢小目标探测系统多源数据融合方法。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

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；