[发明专利]一种基于转换量测重构的组网雷达跟踪方法及系统

权利要求书

1.一种基于转换量测重构的组网雷达跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：滤波器初始化

在t₀时刻，获得雷达l的距离量测、方位角量测、俯仰角量测；在t₁时刻，获得雷达j的距离量测、方位角量测、俯仰角量测，两个雷达采样时间间隔为T，估计t₁时刻的状态估计和协方差阵；

S2：预测目标状态

在t_k时刻，收到雷达i的量测后，预测目标状态，其中k＞1；

S3：重构转换量测模型

计算非线性量测的预测值，构建新的转换量测模型；

S4：应用CMKF滤波器

计算转换量测误差及其协方差阵，再计算滤波增益，计算状态估计及其协方差阵；

S5：估计目标状态

进入下一个采样时刻，重复步骤S2～S4，递推估计目标状态；

所述步骤S3中，构建新的转换量测模型的具体过程如下：

S31：基于状态预测和其协方差阵计算球坐标系内方位预测值β_p及其方差

其中，

S32：基于δ_β和为雷达i方位角量测的标准差，计算雷达i方位误差调节因子

κ是比例系数，取值不小于5；

S33：基于状态预测和其协方差阵计算球坐标系内俯仰预测值ε_p及其方差

其中，

S34：基于δ_ε和为雷达i俯仰角量测的标准差，计算雷达i的俯仰误差调节因子

κ是比例系数，取值不小于5；

S35：得到后，将t_k时刻雷达i的球坐标系量测与β_p、ε_p组合，得到直角坐标系内转换量测具体公式如下：

其中

2.根据权利要求1所述的一种基于转换量测重构的组网雷达跟踪方法，其特征在于：通过n部雷达组网，对目标融合跟踪，雷达组网系统中心位于直角坐标系原点；雷达i的直角坐标系内坐标为其中i＝1...n；各雷达的采样不同步，在时刻t_k，运动目标状态方程和雷达i的量测方程分别为：

X_k＝F_kX_k-1+G_kv_k

其中，F_k为t_k时刻的状态转换矩阵，G_k为t_k时刻噪声输入矩阵，系统噪声v_k＝[v_x v_y v_z]^T；v_x、v_y、v_z分别是沿着x轴、y轴、z轴的零均值高斯过程噪声，其协方差阵为Q_k；为转换量测值，为量测矩阵，为量测噪声向量，其协方差阵为

3.根据权利要求2所述的一种基于转换量测重构的组网雷达跟踪方法，其特征在于：在所述步骤S1中，初始状态估计如下：

其中：

为在t₀时刻获得的雷达l的距离量测，为在t₀时刻获得的雷达l的方位角量测，为在t₀时刻获得的雷达l的俯仰角量测；

为在t₁时刻获得的雷达j的距离量测，为在t₁时刻获得的雷达j的方位角量测，为在t₁时刻获得的雷达j的俯仰角量测。