[发明专利]基于航迹特征迭代更新的气象航迹抑制方法

权利要求书

1.一种基于航迹特征迭代更新的气象航迹抑制方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：航迹起始，将航迹起始时刻记为第n＝0时刻；

步骤2：提取第n时刻有用的航迹信息，包括幅度A(n)、距离R(n)、高度H(n)、速度V(n)、航向矢量r(n)、外推标记d(n)，根据航迹信息中的幅度A(n)、距离R(n)计算等效幅度ρ(n)，根据航向矢量r(n)计算航向角θ(n)；

所述的根据航向矢量r(n)计算航向角θ(n)，是按照如下步骤进行：

(2a)利用第n时刻的航向矢量r(n)计算第n时刻的平滑航向矢量u(n)：

其中u(n-1)表示第n-1时刻的平滑导向矢量，遗忘因子α满足条件0＜α＜1；

(2b)利用第n时刻的平滑航向矢量u(n)计算第n时刻的航向角θ(n)：

其中cos^-1(·)表示反余弦函数，分量u_x(n)与u_y(n)分别表示第n时刻的平滑航向矢量u(n)在x、y轴方向上的分量；

步骤3：利用提取的航迹信息，迭代更新第n时刻的航迹特征，包括等效幅度均值ρ_mean(n)、等效幅度最大值ρ_max(n)、等效幅度标准差σ_ρ(n)、高度均值H_mean(n)、速度均值V_mean(n)、航迹连续度D(n)、航向角最大值θ_max(n)、航向角最小值θ_min(n)、航向角变化量Δθ(n)；

所述的航迹连续度D(n)、航向角最大值θ_max(n)、航向角最小值θ_min(n)、航向角变化量Δθ(n)，按照如下情况进行计算：

(3a)当n＝0时：

航迹连续度D(n)＝0；

航向角最大值θ_max(n)＝θ(n)；

航向角最大值θ_min(n)＝θ(n)；

航向角变化量Δθ(n)＝0；

(3b)当n≥1时：

航迹连续度

航向角最大值

航向角最小值

航向角变化量Δθ(n)＝θ_max(n)-θ_min(n)；

其中θ_max(n-1)和θ_min(n-1)表示第n-1时刻的航向角最大值和航向角最小值，第n时刻的修正航向角定义如下

其中θ(n-1)表示第n-1时刻的航向角；

步骤4：利用第n时刻的部分航迹特征进行门限判决，若满足条件则标记第n时刻的瞬时航迹属性，并执行步骤7；否则不标记第n时刻的瞬时航迹属性，并执行步骤5，其中部分航迹特征包括速度均值V_mean(n)、等效幅度均值ρ_mean(n)、等效幅度最大值ρ_max(n)、等效幅度标准差σρ(n)、高度均值H_mean(n)和航向角变化量Δθ(n)；

所述的利用第n时刻的部分航迹特征进行门限判决，按照如下情况进行判决：

(4a)当速度均值V_mean(n)≥V_th1时，第n时刻瞬时航迹属性判为目标；

(4b)当等效幅度均值ρ_mean(n)≥ρ_th1时，第n时刻瞬时航迹属性判为目标；

(4c)当等效幅度最大值ρ_max(n)≥ρ_up时，第n时刻瞬时航迹属性判为目标；

(4d)当等效幅度标准差σρ(n)≥σ_th时，第n时刻瞬时航迹属性判为目标；

(4e)当航向角变化量Δθ(n)≥θ_th时，第n时刻瞬时航迹属性判为目标；

(4f)当高度均值H_mean(n)≥H_th且速度均值V_mean(n)≤V_th2且等效幅度均值ρ_mean(n)≤ρ_th2时，第n时刻瞬时航迹属性判为气象；

(4g)当以上情况不满足时，第n时刻瞬时航迹属性判为不确定；

其中速度均值第一门限V_th1、等效幅度均值第一门限ρ_th1、等效幅度最大值门限ρ_up、等效幅度标准差门限σ_th、航向角门限θ_th、高度均值门限H_th、速度均值第二门限V_th2、等效幅度均值第二门限ρ_th2均为常数；

步骤5：利用已训练的支持向量机分类器进行第n时刻的瞬时航迹属性判别，瞬时航迹属性类型有气象、目标、疑似气象三种，分类器所用的航迹特征包括等效幅度均值ρ_mean(n)、等效幅度最大值ρ_max(n)、等效幅度标准差σρ(n)、高度均值H_mean(n)、速度均值V_mean(n)、航迹连续度D(n)和航向角变化量Δ(n)；

步骤6：根据已统计的气象航向角集合，判断疑似气象航迹的航向角θ(n)是否在气象航向角集合内，若是则标记第n时刻的瞬时航迹属性为气象，否则标记第n时刻的瞬时航迹属性为目标；

步骤7：迭代更新第n时刻的综合航迹属性值f(n)，当f(n)θ0时，标记第n时刻综合航迹属性为气象，当f(n)≤0时，标记第n时刻综合航迹属性为目标；

步骤8：当航迹更新时，将更新时刻标记为第n+1时刻，令n＝n+1，重复步骤2～步骤7。

2.根据权利要求1所述的一种基于航迹特征迭代更新的气象航迹抑制方法，其中步骤7迭代更新综合航迹属性值f(n)，按照如下步骤进行：

(5a)设第n时刻的航迹属性标记为q(n)

(5b)计算第n时刻的综合航迹属性值f(n)

其中f(n-1)表示第n-1时刻的综合航迹属性值，ε表示航迹属性更新权重。