[发明专利]一种针对多雷达直线航迹线的目标状态估计方法

摘要

本发明属于多传感器目标跟踪与数据融合技术领域。具体涉及在复杂数据环境中的针对多雷达直线航迹线的目标状态估计方法。该方法针对传统多雷达目标状态估计与航迹融合方法在复杂数据环境中的存在的问题，利用目标处于匀速直线运动状态的特点，分别对当前来自不同雷达的有限观测点的X、Y分量进行相对于的测量时间的垂直距离双加权估计，然后根据得到的分量直线航迹线模型参数确定最终的目标状态(位置、速度、航向)估计结果。该方法不但易于工程实现，通过与传统卡尔曼滤波算法在目标位置、航向和速度估值上进行对比实验表明，本发明取得了较好的估值效果，为在本系统中开展多雷达目标跟踪与数据融合工作提供了一种稳定、有效且易于工程实现的滤波方法。

主权项

1.一种针对多雷达直线航迹线的目标状态估计方法，其特征在于，所述估计方法应用于多雷达目标跟踪与数据融合系统中；所述估计方法包括如下步骤：步骤1：通过统计方法计算多雷达目标跟踪与数据融合系统中各单雷达测量在中心统一直角坐标系中X、Y方向上的样本标准偏差σ_k'x和σ_k'y，k'表示雷达序号；步骤2：将每部雷达针对某个处于匀速直线飞行期的目标的ds_k'个观测点数据(ρ_k'j,θ_k'j,h_k'j,t_k'j)转换为统一直角坐标(X_k'j,Y_k'j,t_k'j)；其中，(ρ_k'j,θ_k'j,h_k'j,t_k'j)表示t_k'j时刻雷达k'测得的目标距离ρ_k'j、方位θ_k'j和高度h_k'j，k'＝1,2,…m'，j＝1,2,…ds_k'；m'为同时段内对空中处于匀速直线飞行状态的同一目标实施有效探测的雷达数量；步骤3：对以上n'个多雷达观测点按照t_k'j升序进行排列，得到多雷达观测点序列{(X_I,Y_I,t_I,σ_xI,σ_yI)，I＝1,2,…n'}；步骤4：对X轴运动分量{(t_I,X_I,σ_xI),I＝1,2,…n'}使用双加权直线参数估计模型进行迭代估计，得到t_n'时刻目标在X方向上的位置P_xn'、速度V_xn'和方向k_xn'；步骤5：对Y轴运动分量{(t_I,Y_I,σ_yI),I＝1,2,…n'}使用双加权直线参数估计模型进行迭代估计，得到t_n'时刻目标在Y方向上的位置P_yn'、速度V_yn'和方向k_yn'；步骤6：则t_n'时刻目标在统一直角坐标系中的位置为(P_xn',P_yn')，此时，目标速度V_n'和航向K_n'分别为：