[发明专利]一种基于贝叶斯原理的群目标跟踪航迹起始方法

说明书

一种基于贝叶斯原理的群目标跟踪航迹起始方法，通过引入子群内部目标个数信息描述似然比表达式，增加了对群目标特征信息的利用，提升了针对密集群目标，尤其是密集分布情况下的航迹起始效率；同时，本发明的似然比表达式采用泊松分布描述航迹为真条件下的群内目标分布条件概率密度，避免了传统航迹起始方法因等效量测的跳跃现象导致外推值与实际量测值之间残差过大的问题，提升了算法的鲁棒性。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，尤其涉及一种基于贝叶斯原理的群目标跟踪航迹起始方法。

背景技术

群目标跟踪首先要进行分群检测和群航迹起始。分群检测后，分别计算各个子群的等效量测，利用连续多帧数据的等效量测判断出航迹是否为真。现有群目标航迹起始技术通常根据当前帧的等效量测数据进行外推，利用下一帧等效量测数据和外推值之间的关系判断是否关联成功；一旦关联成功，判断航迹起始的常用准则有贝叶斯准则、M/N准则、修正逻辑法等典型单目标航迹起始方法。例如以外推作为中心，根据航迹外推误差协方差规定相关波门大小，将落入波门内的新等效量测点与外推点进行关联，并利用修正逻辑法判断航迹起始。然而现有技术仅适合目标分布较稀疏、雷达分辨率足够高的群目标跟踪场景，当群内目标密集分布，雷达因分辨率受限、目标间视线遮挡、多径效应等原因导致回波起伏不定，等效量测在一定范围内出现跳跃现象，导致外推值与实际量测值之间的残差过大，降低了关联概率，导致航迹起始效率下降，甚至出现航迹误丢弃的情况。另一方面，现有群目标航迹起始技术仅使用等效量测的状态信息进行计算，与传统单目标航迹起始并无实质区别，对群目标特性信息(如子群内点迹数量)利用尚不够充分，制约了性能的进一步提升。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于贝叶斯原理的群目标跟踪航迹起始方法，充分利用群目标信息，引入泊松分布构建似然比表达式，描述航迹为真条件下的群内目标分布条件概率密度，提升了针对群目标的航迹起始效率，解决了因非理想量测导致残差过大的问题。

一种基于贝叶斯原理的群目标跟踪航迹起始方法，包括以下步骤：

对雷达回波进行脉冲压缩、恒虚警检测以及分群处理后，得到第t个时刻扫描空间内各子群的一组目标量测集合，然后分别将各子群作为当前子群Z₀执行航迹起始判断操作，所述航迹起始判断操作为：

S1：根据当前子群Z₀的目标量测集合获取当前子群Z₀的等效量测值m₀与预测关联门，其中，预测关联门为当前子群Z₀在下一时刻可能出现位置的范围；

S2：重新接收雷达回波，然后根据重新接收的雷达回波得到第t+1个时刻扫描空间内各子群的一组目标量测集合Z₁以及各子群的等效量测m₁；

S3：判断第t+1个时刻中是否存在落入当前子群Z₀的预测关联门的等效量测m₁，若存在，则落入当前子群Z₀的预测关联门的各等效量测m₁进入步骤S4；若不存在，则进入步骤S5；

S4：分别将落入当前子群Z₀的预测关联门的各等效量测m₁对应的子群作为备选子群执行以下步骤：

S41：获取备选子群相对于当前子群Z₀的似然比L₁(D₁)：

其中，μ为与备选子群内目标密度有关的设定系数，V₁为备选子群的体积，β_F为设定的虚警概率密度，n₁为备选子群包含的目标个数，！为阶乘；

S42：基于贝叶斯原理，根据似然比L₁(D₁)计算当前子群属于真实航迹的后验概率P(T|D₁)；