[发明专利]一种编队目标点航抗叉关联方法

权利要求书

1.一种编队目标点航抗叉关联方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据设置的波门类型和波门大小，求取各个航迹的相关量测点，并进一步根据航迹间相关量测点是否存在交集，把航迹划分为关于量测点相互独立的航迹群；

步骤2：对航迹群大小进行判断，如果航迹群大小等于1，直接选择统计距离最小的量测点作为航迹的关联量测点，如果航迹群大小大于1，基于雷达不同扫描周期间编队目标量测点相对位置不变的特点，把航迹群点航关联问题转换为二分图匹配问题，构建相对应的二分图，并采用Kuhn-Munkres求解二分图最优匹配，然后根据最优匹配结果得到群内航迹的关联量测点。

2.如权利要求1所述的一种编队目标点航抗叉关联方法，其特征在于所述步骤1，具体包括以下子步骤：

步骤1.1：根据设置的点航关联波门类型，计算当前k时刻每条目标航迹与雷达所有最新k+1时刻量测点间的统计距离c_ij(k+1)：

S_ij(k+1)＝H(k+1)F(k)P_i(k|k)F′(k)H′(k+1)+R_j(k+1) (3)

其中，为k时刻目标航迹i的状态估计，P_i(k|k)为航迹i的状态估计协方差，为航迹i在k+1时刻的预测量测，z_j(k+1)为雷达k+1时刻第j个直角坐标系量测，H(k+1)为观测矩阵，F(k)为状态转移矩阵，R_j(k+1)为雷达对k+1时刻量测点j的量测协方差，S_ij(k+1)为航迹i关于量测点j的新息协方差，g(·)为统计距离计算函数，与设置的波门类型有关；如果设置的点航关联波门类型为椭球波门，则如果设置的点航关联波门类型为矩形波门，则直角坐标系X方向上统计距离为Y方向上统计距离为

步骤1.2：根据设置的波门大小，记录落入目标航迹波门内的相应量测点，作为目标航迹的相关量测点：

m_i(k+1)＝{j|c_ij(k+1)≤γ，j＝1:N_r(k+1)} (4)

其中m_i(k+1)为航迹i的相关量测点集合，γ为设置的波门大小，N_r(k+1)为雷达k+1时刻探测的量测点个数；

步骤1.3：根据不同航迹的相关量测点是否存在重叠，对k时刻目标航迹进行分群：

a)初始化可选航迹集合为U＝{1:N_t(k)}，航迹群个数l＝0，N_t(k)为k时刻目标航迹个数；

b)从可选航迹集合中任意选择一条航迹i，更新可选航迹集合U＝U-{i}和航迹群个数l＝l+1，产生新的第l个航迹群集合Q_l＝{i}和航迹群相关量测点集合M_l＝m_i(k+1)；

c)依次对U中航迹的相关量测点与第l个航迹群的相关量测点是否存在交集进行判断，如果U中航迹j与第l个航迹群的相关量测点不存在交集，即则不进行处理，如果存在交集，即则把航迹j从可选航迹集合转移到第l个航迹群中，同时更新可选航迹集合U＝U-{j}、航迹群集合Q_l＝Q_l∪{j}和航迹群相关量测点集合

d)重复步骤c，直到U中所有航迹与第l个航迹群的相关量测点不存在交集为止；

e)如果重复步骤b、步骤c和步骤d，直到为止。

3.如权利要求1所述的一种编队目标点航抗叉关联方法，其特征在于所述步骤2，具体包括以下子步骤：

步骤2.1：对分割产生的所有航迹群Q_l的大小进行判断，如果|Q_l|等于1，即仅包含一个航迹，则k+1时刻与航迹群Q_l内航迹关联的量测点a_i(k+1)为：

步骤2.2：如果|Q_l|大于1，把航迹群内的点航关联问题，转换为二分图G_l的匹配问题：

n＝max(|Q_l|,|M_l|) (6)

其中，VX为二分图G_l的X顶点集合，VY为二分图G_l的Y顶点集合，w_ij为二分图边＜i,j＞的权重，a_VX(i)(k)为k时刻与航迹VX(i)相关联的量测点序号，为相应的直角坐标系量测，z_VY(j)(k+1)为k+1时刻第VY(j)个直角坐标系量测，||·||₂为二阶范数，NMax为设定的一个比较大的正整数值；如果航迹VX(i)属于航迹群Q_l且量测点VY(j)是航迹VX(i)的相关量测点，则w_ij等于航迹VX(i)的k时刻关联量测点与z_VY(j)(k+1)间几何距离的负值，否则w_ij等于NMax的负值；

步骤2.3：采用Kuhn-Munkres求解二分图G_l的最优匹配：

a)初始化可行顶标的值；设顶点VX(i)的值为顶点VY(j)的值为满足

b)采用匈牙利算法寻找相等子图的完备匹配；

c)若未找到完备匹配，则修改可行顶标的值，可行顶标的修改方法为对于正在增广的增广路径Pa上属于集合X的所有点减去一个常数δ，属于集合Y的所有点加上δ，其中δ的求取公式为

d)重复步骤b和步骤c，直到找到相等子图的完备匹配为止，相等子图的完备匹配即为二分图的最优匹配；

步骤2.4：根据求解的最优匹配，产生航迹群的点航关联关系：VX(i)→VY(j)是最优匹配中的匹配对，如果VX(i)∈Q_l且VX(j)∈M_l，则k+1时刻航迹VX(i)的关联量测点为VY(j)，如果VX(i)∈Q_l，但是则k+1时刻航迹VX(i)不存在关联量测点。