[发明专利]无源雷达目标跟踪方法

摘要

本发明涉及无源雷达目标跟踪技术。本发明公开了一种无源雷达多目标跟踪方法，根据多站无源雷达的方向角信息进行定位，使用速度、加速度、角度约束的直观法进行航迹起始；使用IMM算法对机动目标进行跟踪，使用UKF算法解决跟踪系统非线性问题，使用JPDA方法解决多目标关联问题，从而获得目标航迹及目标状态估计。然后对某量测中断航迹进行预测，对中断时间后Tth+Tsm时间内的新航迹进行反向估计，接着使用序贯关联方法关联新旧航迹并得到检验矩阵ΨN×M，然后再对ΨN×M进行约束处理求解最优航迹关联的关联确认矩阵ΩN×M。本发明不仅可以对无源雷达多目标进行定位跟踪，提高航迹起始时间内的目标估计精度，同时也可以解决阈值时间内的中断航迹关联问题。

主权项

无源雷达目标跟踪方法，包括如下步骤：a、跟踪预处理：根据雷达站达采集的方位角量测集合Z(k)进行交叉定位，得到与定位目标关联的量测集合U(k)；根据定位结果使用速度、加速度、角度约束进行航迹起始，并获得目标的初始状态估计和对应的协方差矩阵估计；b、航迹跟踪滤波：对满足起始航迹的目标进行目标跟踪获得目标各个时刻的航迹及状态估计；c、中断航迹预处理：对中断时刻前的旧航迹按中断时刻的多模型概率进行预测得到该目标航迹中断后Tth+Tsm时间内的旧航迹预测状态估计，其中Tth是新、旧航迹间隔的最大时间，Tsm是序贯关联时间窗长度；d、中断航迹序贯关联：根据航迹中断时刻航迹中断的目标个数N，以及航迹中断后Tth+Tsm时间内新起始航迹目标个数M，初始化关联检验矩阵ΨN×M；对每个旧航迹的目标预测状态估计与新航迹逆向状态估计在序贯关联窗长度Tsm内进行序贯法关联得到检验矩阵ΨN×M；再次按照每个旧航迹最多存在一条新航迹与之对应关联、每条新航迹最多存在一条旧航迹与之关联的约束准则和置信度水平α下的检验门限γ1‑α对检验矩阵ΨN×M进行处理，得到最后的关联确认矩阵ΩN×M；e、航迹确认：按照关联确认矩阵ΩN×M的关联结果，对关联成功的新航迹赋以旧航迹的航迹号，并以中断时间内的旧航迹的状态预测值代替该目标中断时间段内目标状态估计值；其余新航迹的航迹号不变，并标识为新目标出现；对未关联成功的旧航迹以航迹终结处理。