[发明专利]一种解多普勒模糊的多目标跟踪方法

说明书

本发明提供一种解多普勒模糊的多目标跟踪方法，包括步骤一：在目标跟踪过程中，从观测雷达处获得目标位置量测信息，并设定目标追踪参数；步骤二：判断当前时刻暂时航迹及真实航迹的有无；若无航迹或当前为所述观测雷达扫描跟踪的第一、二周期，依据所述观测雷达当前周期和前一周期所获得的量测进行滤波初始化，获得航迹目标状态值；步骤三：依据k‑1时刻目标状态及状态方程预测该航迹k时刻状态向量；步骤四：依据所述目标位置量测信息进行波门选择；步骤五：利用位置量测状态更新值进行多普勒维量测的波门选择及状态更新；步骤六：对当前时刻未被任意航迹关联的量测进行滤波初始化，重复上述步骤二至步骤五，从而获得多目标航迹状态。

技术领域

本发明涉及目标跟踪领域，尤其涉及一种解多普勒模糊的多目标跟踪方法。

背景技术

在目标跟踪系统中，传感器除提供目标位置量测外还可以提供目标的多普勒速度。目标多普勒速度可以提供目标的速度信息，因此在目标跟踪过程中合理利用多普勒速度这一量测可以有效提高目标跟踪的精度，减少虚假航迹的数量。然而脉冲多普勒雷达存在测距模糊和多普勒模糊这两个问题，当雷达发射信号的载波频率固定时，脉冲多普勒雷达的模糊域是恒定的。测距模糊和多普勒模糊是相互制约的，即当脉冲重复频率(PRF)增加，多普勒模糊的模糊水平会降低，而测速模糊的模糊水平会增加。在大多数情况下，监视雷达的主要观察感兴趣区域的目标，因此往往选择低PRF获得精确的距离测量，同时解决多普勒模糊问题。

目标跟踪就是系统对来自目标的量测(距离、角度、多普勒速度等)进行处理，以便保持对目标现时状态(位置、速度、加速度等)的估计。现有的引入多普勒量测的目标跟踪算法如Gongjian Zhou,Ding Ma,Taifan Quan.Non-parametric Multi-target Trackingwith Doppler Measurements[C].Proceedings of the 12th International Conferenceon Signal Processing.2014:1952-1957.(引入多普勒观测的非参数化多目标跟踪方法)并未考虑多普勒模糊的情况。而工程上解决多普勒模糊问题大多采用孙子定理，如：黄振兴，万征.距离-速度噪扰模糊数据同时分辨的孙子定理算法[J].电子学报，1992,20(9):27-33利用孙子定理解多普勒模糊需要雷达发射多个PRF的载波交替工作，利用模糊速度与目标真实的多普勒速度存在多重映射从而提取目标真实径向速度。应用孙子定理算法能够很好的解决多普勒模糊的情况，但却需要以消耗时间和计算量为代价，需要在频域上雷达发射不同载波频率的信号。

因此，需要提供一种在目标跟踪算法中直接进行去模糊处理，不需要雷达发射多个PRF的载波，同时利用模糊多普勒量测包含的速度信息提高目标跟踪效果的新方法。

发明专利内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种解多普勒模糊的多目标跟踪方法，以进行更加简便高效的多目标跟踪。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种解多普勒模糊的多目标跟踪方法，包括如下步骤：

步骤一：在目标跟踪过程中，从观测雷达处获得目标位置量测信息，并设定目标追踪参数；

步骤二：判断当前时刻暂时航迹及真实航迹的有无；若无航迹或当前为所述观测雷达扫描跟踪的第一、二周期，依据所述观测雷达当前周期和前一周期所获得的量测进行滤波初始化，获得航迹目标状态值；

步骤三：依据k-1时刻目标状态及状态方程预测该航迹k时刻状态向量；

步骤四：依据所述目标位置量测信息进行波门选择；

步骤五：利用位置量测状态更新值进行多普勒维量测的波门选择及状态更新；

步骤六：对当前时刻未被任意航迹关联的量测进行滤波初始化，重复上述步骤二至步骤五，从而获得多目标航迹状态。