[发明专利]含径向速度信息的圆周运动目标航迹起始方法

摘要

本发明公开了一种含径向速度信息的圆周运动目标航迹起始方法。首先，根据运动特点，建立目标的连续运动方程，然后将其转换成离散运动方程；其次，建立极坐标系下含径向速度信息的雷达观测模型；再次，根据多频连续波雷达不仅可以获得距离、角度信息，也可获得速度信息的特点，设计含径向速度信息的航迹起始波门；最后，构建含径向速度信息的航迹起始流程图。本发明方法适用于能提供速度信息的雷达系统，如多频连续波雷达系统、脉冲多普勒雷达系统等，可以用于水平圆周运动目标的航迹起始，提高航迹起始效果。此外，本发明不仅适用于水平圆周运动的航迹起始问题，也适用于其它目标运动方式，具有很好的扩展性。具有推广应用价值。

主权项

一种含径向速度信息的圆周运动目标航迹起始方法，包括以下技术步骤：（1）建立目标运动模型。假设目标在某一时刻作匀速圆周运动，根据运动特点，首先建立目标的连续运动方程，然后将其转换成离散运动方程；（2）建立含径向速度信息的雷达观测模型。对于二坐标多频连续波雷达，由于雷达的量测是极坐标表示的位置和径向速度，它们都受到相互独立的附加高斯白噪声的影响，雷达的观测模型为其中，量测值为，代表径向距离量测值，代表方位角量测值，代表径向速度量测值，量测噪声是零均值的高斯白噪声，各分量互相独立，且方差分别为，极坐标系下的协方差阵为；（3）设计含径向速度信息的航迹起始波门。根据多频连续波雷达不仅可以获得距离、角度信息，也可获得速度信息的特点，设计了径向速度波门、径向速度差值波门、扇形波门、径向速度‑斜距‑方位角联合波门、径向速度‑方位角联合波门、方位角波门等共计6种航迹起始波门；（4）构建含径向速度信息的航迹起始流程图。假设采用3/4航迹起始准则，引入径向速度信息的航迹起始流程按以下方式进行：Step 1 用第一扫描中得到的量测为航迹头；Step 2如果第二次量测径向速度满足径向速度波门，第一次量测和第二次量测径向速度差值满足径向速度差值波门，则建立可能航迹；Step 3对每个可能的航迹直线，采用波门径向速度波门、径向速度差值波门先对第三次量测进行筛选，满足条件的可能航迹，则将航迹直线外推，并求取新息和新息协方差，分别采用不同的波门设计方法建立波门，若第三次量测落入波门者给予互联，若相关波门没有量测，则将航迹直线外推，建立临时航迹。如果连续两次均为预测值则取消该航迹；Step 4 继续上述步骤，直到形成稳定航迹，航迹起始方算完成，转入跟踪环节；Step 5在历次扫描中，均未落入相关波门参与数据关联判别的那些量测均作为新的航迹头，转Step 1。