[发明专利]基于双向多普勒估计的航迹起始方法

权利要求书

1.一种基于双向多普勒估计的航迹起始方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1，记开始起始航迹的时刻为l时刻，l为大于零的正整数；且在l时刻包含N_l个未与已跟踪目标关联的量测向量，N_l为大于零的正整数；初始化i＝1，i＝1,...,N_l；

步骤2，将l时刻第i个量测向量z_l,i作为航迹头进行航迹起始，并初始化M_T＝1，M_T的值表示已确定源于同一目标的量测向量的个数，并令m＝l，m表示进行双向多普勒估计的基准时刻；

步骤3，获取m时刻第i个量测向量z_m,i，所述m时刻第i个量测向量z_m,i的信息中包含m时刻第i个量测向量z_m,i对应点迹的径向距离ρ_m,i，方位角θ_m,i，多普勒频率

初始化n＝1，n表示同量测向量z_m,i进行双向多普勒估计的量测向量所在时刻与量测向量z_m,i所在时刻的间隔；

步骤4，获取m+n时刻的所有量测向量，且在m+n时刻包含N_m+n个未与已跟踪目标关联的量测向量；N_m+n为大于零的正整数；

以m时刻第i个量测向量z_m,i为基准，对m+n时刻包含的N_m+n个未与已跟踪目标关联的量测向量中第j个量测向量z_m+n,j分别依次进行最大速度波门筛选，j＝1,2,…,N_m+n，得到满足最大速度波门约束的N′_m+n个量测向量，其中满足最大速度波门约束的N′_m+n个量测向量中的第k个量测向量为z_m+n,k，k＝1,…,N′_m+n，N′_m+n为大于零的正整数；

令k的初值为1，k＝1,…,N′_m+n；

具体包括如下子步骤：

(4a)获取m+n时刻包含的N_m+n个未与已跟踪目标关联的量测向量中第j个量测向量z_m+n,j，j的初值为1，j＝1,2,…,N_m+n；所述m+n时刻第j个量测向量z_m+n,j的信息中包含m+n时刻第j个量测向量z_m+n,j对应点迹的径向距离ρ_m+n,j，方位角θ_m+n,j，多普勒频率

(4b)根据m时刻第i个量测向量z_m,i对应点迹的径向距离ρ_m,i、m+n时刻第j个量测向量z_m+n,j对应点迹的径向距离ρ_m+n,j设定最大速度波门约束条件：||ρ_m+n,j-ρ_m,i||≤nv_maxT_s；其中，v_max为目标的最大可能速度，T_s为雷达扫描周期；

令j依次取1,2,…,N_m+n，从而得到满足最大速度波门约束条件的N′_m+n个量测向量，其中满足最大速度波门约束条件的N′_m+n个量测向量中的第k个量测向量为z_m+n,k，k＝1,…,N′_m+n，N′_m+n为大于零的正整数；

步骤5，以m时刻第i个量测向量z_m,i为基准，对满足最大速度波门约束的N′_m+n个量测向量中的第k个量测向量z_m+n,k进行双向多普勒估计约束；

具体包括如下子步骤：

(5a)根据m时刻第i个量测向量z_m,i对应点迹的径向距离ρ_m,i、m+n时刻第k个量测向量z_m+n,k对应点迹的径向距离ρ_m+n,k对目标的空间速度进行估计，得到目标在第i个量测向量到第k个量测向量之间的空间速度v_k,i：

其中，T_s为雷达扫描周期；

(5b)将目标在第i个量测向量到第k个量测向量之间的空间速度v_k,i分别向量测向量z_m+n,k和z_m,i的观测方向进行投影，分别得到目标在量测向量z_m,i处的径向速度估计值速度估计误差的方差以及目标在量测向量z_m+n,k处的径向速度估计值速度估计误差的方差

其中，表示雷达对目标径向距离的量测误差方差，表示雷达对目标方位角的量测误差方差，表示雷达对目标径向速度的量测误差方差，λ_θ表示的均值，λ′_θ表示的期望，表示角度量测的偏差；

(5c)根据目标在量测向量z_m,i处的径向速度估计值速度估计误差的方差以及量测到的径向速度目标在量测向量z_m+n,k处的径向速度估计值速度估计误差的方差以及量测到的径向速度对量测向量进行z_m+n,k和z_m,i构建如下双向多普勒估计约束：

其中，γ表示约束系数；

步骤6，若满足最大速度波门约束的N′_m+n个量测向量中的第k个量测向量z_m+n,k不满足双向多普勒估计约束，且kN′_m+n，则令k的值加1，返回步骤5；

若满足最大速度波门约束的N′_m+n个量测向量中的第k个量测向量z_m+n,k不满足双向多普勒估计约束，且k＝N′_m+n，则跳至步骤8；

若满足最大速度波门约束的N′_m+n个量测向量中的第k个量测向量z_m+n,k也满足双向多普勒估计约束，则确定m时刻第i个量测向量z_m,i和m+n时刻第k个量测向量z_m+n,k为来源于同一目标的量测，继续执行步骤7；

步骤7，设定起始M/N准则中M的值；

若M_T＝M，则起始以m时刻第i个量测向量z_m,i为航迹头的航迹；并令i的值加1，返回步骤2；

若M_TM，且m+n≤l+N-1，则令M_T的值加1，m的值加n，并返回步骤3，寻找下一时刻与量测向量z_m,i来源于同一目标的量测；

步骤8，设定起始M/N准则中N的值；

若nN，则令n的值加1，返回步骤4；

若n＝N，则令i的值加1，返回步骤2，直到i＝N_l，完成l时刻所有可能起始航迹的搜索。