[发明专利]基于强度滤波器的被动多传感器目标跟踪方法

摘要

本发明公开了一种基于强度滤波器的被动多传感器多目标跟踪方法，以解决现有技术不能在杂波强度未知和目标新生未知情况进行准确跟踪多目标的问题。其实现方案是首先通过基于牛顿迭代的最小二乘交叉定位方法得到被动多传感器纯角度量测下对应的坐标，并对前后两个时刻的坐标进行关联，得到新生目标集；其次，根据新生目标的状态分布产生新生目标样本集；然后采用强度滤波器进行多目标跟踪。本发明不仅能快速得到新生目标样本集，降低目标样本数，提高目标跟踪效率，而且能在估计目标状态的同时，实时地更新杂波强度，可用于多目标跟踪。

主权项

一种基于强度滤波器的被动多传感器目标跟踪方法，包括如下步骤:(1)令初始时刻t＝0，根据目标状态的初始分布，为传感器产生Nt|t个初始样本构成目标样本集：其中，表示t时刻第i个目标样本，表示t时刻第i个目标样本的强度；设初始时刻无新生目标，即新生目标样本集为空集，其中，表示t时刻第i个新生目标样本，表示t时刻第i个新生目标样本的强度，Jt表示t时刻新生目标样本数；(2)合并t时刻的目标样本集和新生目标样本集得到新的集合：其中和分别表示合并后的第i个样本及其强度；(3)判断t时刻合并后的样本集是否为空，若合并后的样本集为空，则执行步骤(9)，否则，执行步骤(4)；(4)根据(2)得到的合并样本集和状态方程计算t时刻到t+1时刻的预测样本集其中，表示t时刻到t+1时刻第i个预测样本，表示第i个预测样本的强度，Nt+1|t＝Nt|t+Jt表示预测样本数；(5)根据预测样本集和t时刻的无目标假设强度ft|t(φ)预测t+1时刻的无目标假设强度ft+1|t(φ)；根据预测样本集和t+1时刻的量测集预测t+1时刻的量测强度其中，表示t+1时刻第j个量测，Nz,t+1表示t+1时刻的量测数；(6)由量测强度和量测似然计算目标存在的概率Wj，当Wj＞τ时，认为目标存在，并估计目标状态其中，τ为目标存在的设定阈值；(7)分别更新预测无目标假设强度ft+1|t(φ)和预测样本集得到t+1时刻的无目标假设强度ft+1|t+1(φ)和样本集(8)根据步骤(7)的结果获取如下参数：8a)对更新后的样本集中的强度求和，得到t+1时刻估计的目标数期望值ηt+1；8b)利用无目标假设强度ft+1|t+1(φ)和预测样本数Nt+1|t，计算重采样样本数Nt+1|t+1；8c)利用无目标假设强度ft+1|t+1(φ)、无目标假设转移概率ψt+1(φ|φ)和预测样本数Nt+1|t计算新生样本数Jt+1；8d)从样本集中重采样Nt+1|t+1个样本，得到采样后的样本集：(9)计算新生目标坐标和新生目标速度：9a)利用多基最小二乘交叉定位法，将t时刻和t+1时刻的所有量测转化为坐标，分别表示为和筛选出所有满足的坐标，构成新生目标坐标集：其中，和分别表示t时刻和t+1时刻第i个量测转化的坐标，和分别表示t时刻和t+1时刻第j个新生目标坐标，T表示转置,εmin和εmax分别表示距离下限和距离上限，Nz为所有满足条件的坐标个数；9b)根据新生目标的坐标计算新生目标的速度：其中，ΔT表示时间间隔；(10)根据新生目标坐标集和速度集构成新生目标集判断新生目标集是否为空，若为空，则在目标出现区域[ax,bx]*[ay,by]内均匀采样Jt+1个目标样本；否则，根据新生目标的状态分布为每个新生目标产生个目标样本，构成新生目标样本集其中，表示新生目标强度；(11)令t＝t+1，返回步骤(2)，继续跟踪目标。