[发明专利]水面目标运动估计方法

权利要求书

1.一种水面目标运动估计方法，包括以下步骤：

a、对水面目标的运动点迹数据进行预处理；

b、对水面目标的运动速度和方向进行估计。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，当相邻两点迹的距离处于融合门限内时，进行融合，融合点位为融合门限内相连点迹的均值；

若连续点迹均处于融合门限内，则进行迭代融合；

利用星下点距离或测量误差作为融合权重计算的依据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(a)包括以下步骤：

a1、根据测量时间对输入点迹数据进行排序并确定航迹起点；

a2、若当前传感器的测量精度为r，则设定融合门限为2r+V_maxΔt；

a3、找到当前时刻t_k-1对应的点迹x_k-1以及下一时刻t_k对应的点迹x_k，计算相邻两个点迹的距离Δd＝||x_k-1-x_k||；若找不到下一时刻的测量，执行步骤a8；

a4、如果相邻两点间距离Δd超过融合门限2r+V_maxΔt，则不必这两个点迹进行处理，跳至步骤a3；反之，执行步骤a5；

a5、计算相邻时刻的位置权重，分别为已经归一化的w_k-1和w_k，并配合使用对应的融合权重策略；

a6、对相邻两个点位进行加权融合，得到新点位与之对应的测量时刻取值为

a7、重复所述步骤(a2)至所述步骤(a6)，直至没有下一时刻的测量点为止；

a8、找不到下一时刻的测量，点迹数据预处理结束；

其中，Vmax为舰船最大航速；△t为时序上相邻点迹间的时间差。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用星下点距离获得位置权重的方式为，使两点迹对应的合并加权值w_k-1和w_k与星下点距离成反比，并对合并加权值做归一化处理，获得两个点迹的位置权重分别为和

通过加权重融合得到的新的融合点迹对应的时间为两时刻的中间值；

融合点迹会替代原始点迹；

若进行连续迭代的融合，则反复融合策略直至相邻两点距离超过融合门限；

其中，d为当前时刻测量点到星下点的距离；

对于无法计算融合权重或无历史统计数据的传感器，融合点迹取融合距离门限内相连点迹的均值；

根据传感器的定位机制、测量精度等使用不同融合权重设置策略，包括利用测量误差、测量协方差矩阵、测量得分和星下点距离作为融合权重计算的依据；

以星下点距离作为融合权重设置的策略时，包括直接法、理论法和统计法；

直接法包括：

计算相邻两个点迹的星下点距离；

按目标距星下点距离所属区间计算当前定位精度估计值，分别取其倒数作为当前点迹的权重和下一点迹的权重，记为w′_k-1和w′_k；

对w′_k-1和w′_k进行归一化处理，得到最终用于融合的权重w_k-1和w_k；

理论法包括：

根据传感器计算星下点零位置到保精度区域最大边界的定位误差理论曲线；

计算相邻两个点迹的星下点距离；

基于定位误差理论曲线计算相邻两个点迹的定位误差，分别取其倒数作为当前点迹的权重和下一点迹的权重，记为w′_k-1和w′_k；

对w′_k-1和w′_k进行归一化处理，得到最终用于融合的权重w_k-1和w_k；

统计法包括：

对传感器的历史定位精度情况进行统计处理，得到与星下点距离相关的定位误差统计曲线，根据目标的电磁特性或光学特性，得到不同目标特性下的定位误差统计曲线；

计算相邻两个点迹的星下点距离；

基于定位误差理论曲线计算相邻两个点迹的定位误差，分别取其倒数作为当前点迹的权重和下一点迹的权重，记为w′_k-1和w′_k；

对w′_k-1和w′_k进行归一化处理，得到最终用于融合的权重w_k-1和w_k。