[发明专利]一种群目标航迹起始方法、系统、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种群目标航迹起始方法、系统、装置及存储介质，方法包括：获取群目标的第一量测集并分割为多个第一子群，计算第一子群的第一中心等效量测；确定第一子群的圆形波门；获取第二子群并计算第二中心等效量测；确定第二中心等效量测落入第一子群的圆形波门，选取对应的第二子群作为备选子群，选取和第一子群Wasserstein距离最小的备选子群与第一子群进行关联；确定备选子群在第三时刻的预测中心等效量测，并确定备选子群的椭圆波门；选取椭圆波门内和备选子群Wasserstein距离最小的第三子群，与备选子群进行关联，从而完成航迹起始。本发明提高了航迹起始的效率和准确度，可广泛应用于雷达技术领域。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其是一种群目标航迹起始方法、系统、装置及存储介质。

背景技术

在雷达目标跟踪领域中，集群目标指的是在空间中分布密集且具有相同的运动模式的一群目标，具体来说，群内的目标需要在位置，速度和运动方向上满足以下条件：1)目标之间的距离需要小于群与群之间的距离；2)目标的运动速度矢量(由速度大小和运动方向组成)基本相同。受限于雷达的分辨率，在对集群目标的跟踪过程中会出现三种情况：1)群内目标完全无法分辨，雷达接收机在单次扫描的过程中仅能获得单个的目标量测；2)群内目标部分可分辨，此时群内目标可产生多个量测，但是量测的个数是随时间变化的，此时无法准确的获得群内目标的个数；3)群内目标完全可分辨，此时能够获得稳定连续的量测。更麻烦的是，当雷达与目标之间的几何关系发生变化时，这三种情况还会相互转换。此外，由于量测噪声的存在并且群内目标分布较为密集，这扰乱了群内目标量测的空间分布结构，即使对于目标完全可分辨的情况，也极易产生群内目标之间错误的交叉互联。因此，一些针对群内目标的精细航迹起始算法在实际应用难以取得良好的群目标起始效果，在这种情况下，可将群作为一个整体并利用群的中心等效量测来进行航迹起始。

目前，常用的群目标起始算法分为三个部分：群分割，群互联和群速度估计。群分割主要是利用空间信息或者其它的特征将得到的量测集合分为若干个集合，每个集合代表一个群，然后利用群中各个目标量测的平均值作为群的中心等效量测。群互联指的是利用中心等效量测来对连续两个时刻相同群之间进行关联。当互联完成后，利用一步差分估算出群中心的速度来表示整个群的速度，并利用群速度做一步外推得到下一时刻群中心的预测位置。此时若有多个群目标的中心等效量测落入外推点的波门内，则利用全局最近邻算法将其与上一时刻的群目标进行互联。在此过程中，由于使用了中心等效量测来表示群目标，因此可以使用传统的M/N逻辑法来进行群目标的航迹起始。然而，这种方法的主要缺点在于，仅仅只使用了群的中心等效量测来进行群与群之间的互联，因此航迹的起始效率不高，并且当环境中杂波密度较高时，容易导致错误的群互联，从而导致航迹起始的准确度较低。

名词解释：

Wasserstein距离，也叫Earth Mover's Distance，推土机距离，用来表示两个分布的相似程度。Wessertein距离相比KL散度和JS散度的优势在于，即使两个分布的支撑集没有重叠或者重叠非常少，仍然能反映两个分布的远近。Wasserstein distance衡量了把数据从一个分布“移动成”另一个分布时所需要移动的平均距离的最小值。

发明内容

本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。