[发明专利]一种目标航迹预测优化方法、装置及雷达系统

说明书

本发明涉及车辆运动轨迹跟踪技术领域，具体公开了一种目标航迹预测优化方法，其中，包括：S110、对新起始的航迹进行航迹初始化；S120、判断新起始的航迹是否满足航迹拟合条件；S130、若满足，则根据随机抽样一致算法计算目标正确的运动方向；S140、根据计算得到的目标正确的运动方向将目标的速度还原成真实的大小，并得到目标真实速度的横向和纵向分量；S150、根据真实速度的横向和纵向分量修正当前帧数据，并预测目标下一帧的状态；S160、通过航迹关联新的点迹，并重复步骤S130~步骤S150。本发明还公开了一种目标航迹预测优化装置及雷达系统。本发明提供的目标航迹预测优化方法能有效的实时跟踪目标，准确度高，在工程上更具适用性。

技术领域

本发明涉及车辆运动轨迹跟踪技术领域，尤其涉及一种目标航迹预测优化方法、目标航迹预测优化装置及雷达系统。

背景技术

目前，随着我国车辆的迅速普及，随之而来的道路交通事故风险也日益提高，车载毫米波雷达也被广泛应用于辅助驾驶员安全驾驶，其中使用雷达对目标（如行人、车辆）进行运动轨迹跟踪是非常重要的。目前主要的跟踪方法主要是通过对数据初始化建立航迹，然后对航迹进行跟踪预测并实时管理航迹来进行目标跟踪的，中间最重要的一步即对目标的跟踪预测。在现有的技术方案中，跟踪预测主要是通过单一的线性均方差估计算法（如卡尔曼滤波或其衍生算法），这种滤波器的滤波效果是最优的，但是该方法是基于固定模型进行滤波计算，如果目标的运动过于机动，则会导致目标预测错误、跟踪轨迹偏离。另一种跟踪预测的方法是和视觉信息做结合，通过将雷达检测目标映射到图像上，将两者目标相互匹配来进行协同预测跟踪。这种方法的缺点是计算量大且视觉检测容易受到天气等外界因素影响。

发明内容

本发明提供了一种目标航迹预测优化方法、目标航迹预测优化装置及雷达系统，解决相关技术中存在的雷达预测目标错误且计算量大的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种目标航迹预测优化方法，其中，包括：

S110、对新起始的航迹进行航迹初始化；

S120、判断新起始的航迹是否满足航迹拟合条件；

S130、若满足，则根据随机抽样一致算法计算目标正确的运动方向；

S140、根据计算得到的目标正确的运动方向将目标的速度还原成真实的大小，并得到目标真实速度的横向和纵向分量；

S150、根据真实速度的横向和纵向分量修正当前帧数据，并预测目标下一帧的状态；

S160、通过航迹关联新的点迹，并重复步骤S130~步骤S150。

进一步地，所述若满足，则根据随机抽样一致算法计算目标正确的运动方向，包括：

S131、确定航迹拟合目标运动轨迹的具体模型；

S132、随机选择被观测数据中部分点，进行模型拟合，得到一组模型参数；

S133、通过剩余被观测数据来测试该组模型参数是否为正确模型；

S134、重复步骤S131~S133，达到一定迭代次数以后，选出正确模型中满足正确数据个数最多的模型参数，即为目标运动模型，并根据模型参数计算得到目标正确的运动方向。

进一步地，所述通过剩余被观测数据来测试该组模型参数，包括：

通过计算剩余被测试点到该组模型的距离来表征计算误差；

若计算误差在阈值范围内，则认为该模型为正确数据；

重复上述步骤，记录所有剩余被观测数据测试后的满足阈值范围点的正确数据的个数。

进一步地，所述航迹拟合目标运动轨迹的具体模型包括：直线模型或曲线模型。