[发明专利]联合轨道根数的波门自适应点迹-航迹关联方法和系统

说明书

本发明公开了联合轨道根数的波门自适应点迹‑航迹关联方法和系统，该方法包括：基于目标机动概率构建自适应波门；通过自适应波门对目标进行捕捉，得到目标量测数据；对目标量测数据进行转换计算，得到轨道倾角数据；对轨道倾角数据进行平滑处理，得到平滑数据；基于联合欧氏距离和轨道倾角的点迹‑航迹关联方法对平滑数据进行关联，得到最终关联结果。该系统包括：波门构建模块、目标获取模块、数据转换模块、平滑处理模块和关联计算模块。通过使用本发明，能够对异动目标进行准确跟踪，从空间邻近目标的多量测数据中找到目标量测值。本发明可广泛应用于空间高轨目标实时探测的单站地基雷达数据处理领域。

技术领域

本发明涉及对空间高轨目标实时探测的单站地基雷达数据处理领域，尤其涉及联合轨道根数的波门自适应点迹-航迹关联方法和系统。

背景技术

空间目标点迹-航迹关联中存在量测来源的不确定性问题，在面对多目标进行点迹-航迹关联时，空间邻近目标的多量测数据难以区分，若使用传统的基于XYZ坐标信息的点迹-航迹关联方法容易出现错跟的情况。现有采用联合交互式多模型算法(IMM)，采用概率数据关联算法(PDA)，认为只要是存在于关联门内的有效观测值就有可能源于目标，只是每个有效观测值源于目标的概率不同，由此处理目标错跟的问题。但是此方法无法处理多个目标在同一个关联门内的情况，因为会将两个目标观测值都视为来源于一个目标。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目标是提供联合轨道根数的波门自适应点迹-航迹关联方法和系统，能够对异动目标进行准确跟踪，从空间邻近目标的多量测数据中找到目标量测值。

本发明所采用的第一技术方案是：联合轨道根数的波门自适应点迹-航迹关联方法，包括以下步骤：

基于目标机动概率构建自适应波门；

通过自适应波门对目标进行捕捉，得到目标量测数据；

对目标量测数据进行转换计算，得到轨道倾角数据；

对轨道倾角数据进行平滑处理，得到平滑数据；

基于联合欧氏距离和轨道倾角的点迹-航迹关联方法对平滑数据进行关联，得到最终关联结果。

进一步，所述基于目标机动概率构建自适应波门这一步骤，其具体包括：

基于N/M逻辑法确定连续时刻中高机动概率时刻的个数，得到机动时刻；

基于波门缩放系数对机动时刻进行波门构建，得到机动时刻波门；

基于固定经验值对非机动时刻进行波门构建，得到非机动时刻波门。

通过该优选步骤，能够对异动目标进行准确跟踪，避免出现目标跟踪丢失问题。

进一步，所述自适应波门的数学表达式如下：

其中R_k表示第k个时刻的波门大小，R₀表示固定经验值，也表示由设备观测误差导致的最大欧式距离偏差，γ_k表示波门缩放系数，False表示非机动时刻，Ture表示机动时刻。

进一步，所述对目标量测数据进行转换计算，得到轨道倾角数据这一步骤，其具体包括：

将目标测量数据进行北天东坐标系转换，得到北天东坐标系下的位置坐标；

将北天东坐标系下的位置坐标进行地心地固坐标系转换，得到地心地固坐标系下的位置坐标；

将地心地固坐标系下的位置坐标进行地心惯性坐标系转换，得到地心惯性坐标系下的位置坐标；

对当前时刻及前一时刻的地心惯性坐标系下的位置坐标进行计算，得到轨道倾角数据。