[发明专利]利用ADS‑B数据的GM‑EPHD滤波雷达系统误差联合估计方法

摘要

一种利用ADS‑B数据的GM‑EPHD滤波雷达系统误差联合估计方法。其首先将目标ADS‑B观测值转换到以雷达站位置为中心的直角坐标系下，建立目标的ADS‑B及雷达的观测方程，在线性高斯条件下建立目标及雷达系统误差的状态转移方程，将雷达系统误差扩展至目标状态中组成扩展状态，先使用坐标转换后的ADS‑B观测数据对目标状态进行高斯混合‑概率假设密度滤波，以获得较为准确的目标状态估计，再使用雷达观测数据对目标状态更新后的扩展状态进行高斯混合‑扩展概率假设密度滤波，进而采用两步卡尔曼滤波器联合估计出目标状态和雷达系统误差，最后使用加权平均算法得到雷达系统误差的融合估计结果。本方法估计精度高、估计性能好。

主权项

一种利用ADS‑B数据的GM‑EPHD滤波雷达系统误差联合估计方法，所述的利用ADS‑B数据的GM‑EPHD滤波雷达系统误差联合估计方法包括按顺序进行的下列步骤：1)建立目标的ADS‑B及雷达的观测方程的S1阶段；2)建立目标及雷达系统误差的状态转移方程的S2阶段；3)利用GM‑EPHD滤波器对雷达系统误差进行融合估计的S3阶段；其特征在于：在步骤1)中，所述的建立目标的ADS‑B及雷达的观测方程的方法是首先利用坐标投影技术将目标的ADS‑B观测值转换到以雷达站位置为中心的直角坐标系下，由于ADS‑B监视数据的定位精度远远优于雷达的定位精度，在不考虑ADS‑B定位误差的基础上，建立坐标转换后的目标的ADS‑B观测方程，然后考虑雷达系统误差，建立目标的雷达观测方程，为利用GM‑EPHD滤波器对雷达系统误差进行融合估计做准备；在步骤2)中，所述的建立目标及雷达系统误差的状态转移方程的方法是假设目标状态及雷达系统误差均满足线性高斯特性，进而建立目标及雷达系统误差的状态转移方程，为利用GM‑EPHD滤波器对雷达系统误差进行融合估计做准备；在步骤3)中，所述的利用GM‑EPHD滤波器对雷达系统误差进行融合估计的方法是首先将雷达系统误差扩展至目标状态中组成扩展状态，根据S2阶段中建立的目标及雷达系统误差的状态转移方程分别对目标状态及雷达系统误差进行预测，然后使用S1阶段中坐标转换后的ADS‑B观测数据对目标状态进行高斯混合‑概率假设密度滤波，以获取较为准确的目标状态估计，接着使用S1阶段中的雷达观测数据对扩展状态进行高斯混合‑扩展概率假设密度滤波，进而采用两步卡尔曼滤波器联合估计出目标状态和雷达系统误差，最后使用加权平均算法对雷达系统误差进行融合估计。