[发明专利]基于时变定位误差的外辐射源雷达目标航迹融合方法

摘要

本发明公开了一种基于时变定位误差的外辐射源雷达目标航迹融合方法：分别计算得到k时刻目标融合航迹状态估计和k时刻目标融合航迹状态估计量的方差矩阵，并分别计算k时刻接收站点的解相关目标局部航迹状态估计量和k时刻接收站点的解相关目标局部航迹状态估计量的方差矩阵；如果当前时刻对应融合时刻，分别计算k时刻目标融合航迹的航迹状态估计量和k时刻目标融合航迹的航迹状态估计量的方差矩阵；否则分别获取k‑1时刻的目标融合航迹的航迹状态估计量目标融合航迹的航迹状态估计量的方差矩阵，并分别计算得到k时刻目标融合航迹的航迹状态预测估计量和k时刻目标融合航迹的航迹状态预测估计量的方差矩阵，最终获得外辐射源雷达组网系统对目标融合航迹的最终输出。

主权项

1.一种基于时变定位误差的外辐射源雷达目标航迹融合方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立外辐射源雷达组网系统，所述外辐射源雷达组网系统包括M个外辐射源发射站点、N个接收站点和一个融合中心，所述M个外辐射源发射站点分别照射目标信号，所述N个接收站点分别接收目标回波信号，所述融合中心设定融合速率K和时间指针μ，且时间指针初始值μ＝1，根据设定的融合速率，获知当时间指针μ对应的当前时刻为融合时刻时，所述融合中心接收相应接收站点的对应输出并进行融合，获得外辐射源雷达组网系统对目标融合航迹的当前输出；用k表示当前时刻，如果是初始时刻，设置k＝1；步骤2，外辐射源雷达组网系统中的N个接收站点分别对各自接收到的目标回波信号进行预处理，提取目标分别到第i个接收站点和相应第j个发射站点的距离和ρ_ij，再分别以第i个接收站点和对应第j个发射站点所在位置为焦点，绘制到两焦点的距离和等于ρ_ij的椭圆，并计算得到k时刻时第i个接收站点的椭圆交点然后将所述k时刻时第i个接收站点的椭圆交点作为第i个接收站点在k时刻的基于目标距离和交叉解析所得的目标位置进而计算得到N个接收站点在k时刻的基于目标距离和交叉解析得到目标位置序列Z_k；i∈{1，2，…，N}，N表示外辐射源雷达组网系统中的接收站点总个数；j∈{1，2，…，M}，M表示外辐射源雷达组网系统中的发射站点总个数；再根据所述第i个接收站点在k时刻的基于目标距离和交叉解析所得的目标位置使用几何精度稀释法计算得到k时刻时N个接收站点对应定位误差的方差矩阵序列R_k和k时刻第i个接收站点定位误差的方差矩阵如果k＝1，转到步骤3，否则转到步骤4；其中，所述k时刻时第i个接收站点的椭圆交点所述N个接收站点在k时刻的基于目标距离和交叉解析得到目标位置序列Z_k和所述k时刻时N个接收站点对应定位误差的方差矩阵序列R_k，其表达式分别为：其中，表示第i个接收站点对应椭圆交点的横坐标，表示第i个接收站点对应椭圆交点的纵坐标，表示k时刻第i个接收站点定位误差的方差矩阵，i∈{12，…，N}，N表示外辐射源雷达组网系统中的接收站点总个数；步骤3，根据所述N个接收站点在k时刻的基于目标距离和交叉解析得到目标位置信息序列Z_k和所述k时刻时N个接收站点对应定位误差的方差矩阵序列R_k，分别计算得到k时刻目标融合航迹状态估计量和k时刻目标融合航迹状态估计量的方差矩阵P_k|k，并分别构造k时刻第i个接收站点的解相关目标局部航迹状态估计量和k时刻第i个接收站点的解相关目标局部航迹状态估计量的方差矩阵再分别令k加1，μ加1，返回步骤2；步骤4，分别获取k‑1时刻第i个接收站点的解相关目标局部航迹状态估计量和k‑1时刻第i个接收站点的解相关目标局部航迹状态估计量的方差矩阵并根据所述第i个接收站点在k时刻的基于目标距离和交叉解析所得的目标位置以及所述k时刻第i个接收站点定位误差的方差矩阵分别计算得到k时刻第i个接收站点的解相关目标局部航迹状态估计量和k时刻第i个接收站点的解相关目标局部航迹状态估计量的方差矩阵如果μ＝K，则表示时间指针μ对应的当前时刻是融合时刻，此时将所述k时刻第i个接收站点的解相关目标局部航迹状态估计量和所述k时刻第i个接收站点的解相关目标局部航迹状态估计量的方差矩阵分别传送至融合中心进行融合，且将时间指针重新设置为1，转到步骤5；如果μ≠K，则令μ加1，转到步骤6；步骤5，对所述k时刻第i个接收站点的解相关目标局部航迹状态估计量和所述k时刻第i个接收站点的解相关目标局部航迹状态估计量的方差矩阵进行融合，分别得到k时刻目标融合航迹的航迹状态估计量和k时刻目标融合航迹的航迹状态估计量的方差矩阵P_k|k，然后转步骤7；步骤6，分别获取k‑1时刻的目标融合航迹的航迹状态估计量和k‑1时刻的目标融合航迹的航迹状态估计量的方差矩阵P_k‑1|k‑1，并分别计算得到k时刻目标融合航迹的航迹状态预测估计量和k时刻目标融合航迹的航迹状态预测估计量的方差矩阵P′_k|k，然后将所述k时刻目标融合航迹的航迹状态预测估计量和k时刻目标融合航迹的航迹状态预测估计量的方差矩阵P′_k|k，分别作为k时刻目标融合航迹的航迹状态估计量和k时刻目标融合航迹的航迹状态估计量的方差矩阵；步骤7，如果外辐射源雷达组网系统继续对目标进行跟踪，分别保存步骤5和步骤6所得k时刻目标融合航迹的航迹状态估计量和k时刻目标融合航迹的航迹状态估计量的方差矩阵，并令k加1，转到步骤2；如果外辐射源雷达组网系统结束对目标的跟踪，将所述k时刻目标融合航迹的航迹状态估计量和k时刻目标融合航迹的航迹状态估计量的方差矩阵，作为外辐射源雷达组网系统对目标融合航迹的最终输出。