[发明专利]基于无源多点定位技术的目标运动-静止状态判断方法

摘要

本发明公开了一种基于无源多点定位技术的目标运动-静止状态判断方法，该方法可使用单个量测值或多个量测值进行判断。单个量测值判断步骤：计算单个量测值的几何精度因子矩阵并用来对量测值进行归一化处理以得到判断统计量。多个量测值判断：使用第N个量测值分别减去余下的N-1个量测值并根据x和y轴数据构成一个列矢量，然后结合各量测值计算出的几何精度因子矩阵构造出该列矢量的相关矩阵并用来对列矢量进行归一化处理以便构建判断统计量，最后根据门限进行判断。本发明基于统计假设检验并结合机场场面监视多点定位系统，系统适应性和鲁棒性较强；计算量较小且检测性能好；可灵活选用单个量测值或多个量测值进行判断。

主权项

一种基于无源多点定位技术的目标运动‑静止状态判断方法，其特征在于包括以下步骤：第一步、从机场场面监视多点定位系统获得目标的N个量测值作为一个窗口内的处理样本：{x₁,y₁},{x₂,y₂},…{x_N,y_N}，分别计算这N个量测值的几何精度因子矩阵，即${\mathrm{\φ}}_i=\left[\begin{array}{cc}E\left(x_i^2\right)& E\left(x_i{y}_i\right)\\ E\left(x_i{y}_i\right)& E\left(y_i^2\right)\end{array}\right],$i=1～N，其中表示数学期望；第二步、使用第N个量测值分别减去余下的N‑1个量测值，即获得△x_Ni=x_N‑x_i,i=1～N‑1，△y_Ni=y_N‑y_i,i=1～N‑1；第三步、构建矢量${\mathrm{\Δ}}_x=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δx}}_{N1}\\ {\mathrm{\Δx}}_{N2}\\ \·\\ \·\\ \·\\ {\mathrm{\Δx}}_{\mathrm{NN}-1}\end{array}\right],$并根据所计算出的N个量测值的几何精度因子矩阵来计算△_x的相关矩阵：$Q_{\mathrm{xx}}=E\left\{{\mathrm{\Δ}}_x{\mathrm{\Δ}}_x^T\right\}=\left[\begin{array}{c}E\left(x_N^2\right)-E\left(x_1^2\right),E\left(x_N^2\right),E\left(x_N^2\right),\·\·\·E\left(x_N^2\right)\\ E\left(x_N^2\right),E\left(x_N^2\right)-E\left(x_2^2\right),E\left(x_N^2\right),\·\·\·E\left(x_N^2\right)\\ \·\·\·\\ E\left(x_N^2\right),E\left(x_N^2\right),E\left(x_N^2\right),\·\·\·E\left(x_N^2\right)-E\left(x_{N-1}^2\right)\end{array}\right],$构建矢量${\mathrm{\Δ}}_y=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δy}}_{N1}\\ {\mathrm{\Δy}}_{N2}\\ \·\\ \·\\ \·\\ {\mathrm{\Δy}}_{\mathrm{NN}-1}\end{array}\right],$并根据所计算出的N个量测值的几何精度因子矩阵来计算△_y的相关矩阵：$Q_{\mathrm{yy}}=E\left\{{\mathrm{\Δ}}_y{\mathrm{\Δ}}_y^T\right\}=\left[\begin{array}{c}E\left(y_N^2\right)-E\left(y_1^2\right),E\left(y_N^2\right),E\left(y_N^2\right),\·\·\·E\left(y_N^2\right)\\ E\left(y_N^2\right),E\left(y_N^2\right)-E\left(y_2^2\right),E\left(y_N^2\right),\·\·\·E\left(y_N^2\right)\\ \·\·\·\\ E\left(y_N^2\right),E\left(y_N^2\right),E\left(y_N^2\right),\·\·\·E\left(y_N^2\right)-E\left(y_{N-1}^2\right)\end{array}\right],$根据所计算出的N个量测值的几何精度因子矩阵来计算${\mathrm{\Δ}}_x=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δx}}_{N1}\\ {\mathrm{\Δx}}_{N2}\\ \·\\ \·\\ \·\\ {\mathrm{\Δx}}_{\mathrm{NN}-1}\end{array}\right]$及${\mathrm{\Δ}}_y=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δy}}_{N1}\\ {\mathrm{\Δy}}_{N2}\\ \·\\ \·\\ \·\\ {\mathrm{\Δy}}_{\mathrm{NN}-1}\end{array}\right]$的互相关矩阵$Q_{\mathrm{xy}}=E\left\{{\mathrm{\Δ}}_x{\mathrm{\Δ}}_y^T\right\}=\left[\begin{array}{c}E\left(x_N{y}_N\right)-E\left(x_1{y}_1\right),E\left(x_N{y}_N\right),E\left(x_N{y}_N\right),\·\·\·E\left(x_N{y}_N\right)\\ E\left(x_N{y}_N\right),E\left(x_N{y}_N\right)-E\left(x_2{y}_2\right),E\left(x_N{y}_N\right),\·\·\·E\left(x_N{y}_N\right)\\ \·\·\·\\ E\left(x_N{y}_N\right),E\left(x_N{y}_N\right),E\left(x_N{y}_N\right),\·\·\·E\left(x_N{y}_N\right)-E\left(x_{N-1}{y}_{N-1}\right)\end{array}\right];$第四步、将第三步所得3个矩阵组合成一个矩阵C_xy，即$C_{\mathrm{xy}}=\left[\begin{array}{cc}{Q}_{\mathrm{xx}}& Q_{\mathrm{xy}}\\ Q_{\mathrm{xy}}& Q_{\mathrm{yy}}\end{array}\right],$再将△_x和△_y组合成一个列矢量Z_xy，即$Z_{\mathrm{xy}}=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\Δ}}_x\\ {\mathrm{\Δ}}_y\end{array}\right];$第五步、计算${\mathrm{\ξ}}_w=Z_{\mathrm{xy}}^T{C}_{\mathrm{xy}}^{-1}{Z}_{\mathrm{xy}};$第六步、设定显著性水平α_w，则可确定量测值门限M_w，再使用ξ_w做判断：a、当ξ_w>M_w时，目标判断为运动的；b、当ξ_w≤M_w时，判断目标是静止的；第七步、输出判断结果；第八步、窗口滑动一个量测值后再重复上述各步骤。