[发明专利]三维空间转弯机动目标的轨迹起始方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于三维空间转弯机动目标的轨迹起始方法，涉及多传感器信息融合技术领域，通过坐标变换、轨迹探测、状态与误差协方差估计，及坐标反变换，最终探测出观测空间中存在的目标，并获得目标的状态估计。本发明还公开了一种用于三维空间转弯机动目标的轨迹起始装置，有效地解决了三维空间转弯机动目标轨迹难以起始的问题，本发明可用于多目标跟踪领域，具有很强的实用性。

技术领域

本发明属于多传感器信息融合技术领域，尤其涉及三维空间转弯机动目标的轨迹起始方法及装置。

背景技术

随着科学技术的发展，在自动控制以及多传感器信息融合技术领域越来越多的涉及到观测空间中新目标的探测，而其中轨迹起始是该领域中的研究人员重点研究的内容。

轨迹起始的主要任务是利用传感器在多个不同时刻获得的测量探测出现于观测空间中的新目标，并起始其轨迹。目前，常用的轨迹起始方法通常适用于假定目标作匀速或匀加速运动的轨迹起始，但是这些现有的轨迹起始方法并不适用于转弯机动目标的轨迹起始。

因此，如何解决三维空间转弯机动目标的轨迹起始问题是目前需要探索和解决的一个关键技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为提供一种三维空间转弯机动目标的轨迹起始方法及装置，旨在解决三维空间转弯机动目标的轨迹起始的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种三维空间转弯机动目标的轨迹起始方法，所述方法包括：

步骤1、分别从三维空间转弯机动目标三个不同时刻的位置测量数据集中各自取出一个位置测量数据，构成位置测量数据组，用所述位置测量数据组中的三个位置测量数据确定坐标变换矩阵，并通过所述坐标变换矩阵将所述三个位置测量数据变换至xoy平面上，得到变换后的三个位置测量数据，用所述坐标变换矩阵对所述三个位置测量数据的误差协方差矩阵进行变换，得到所述三个位置测量数据变换后的误差协方差矩阵；

其具体步骤包括：设所述三维空间转弯机动目标在三个不同时刻的位置测量数据为y_k＝(z_k,t_k)，其中，k＝1,2,3，t_k表示在k时刻的时间，和分别表示所述三维空间转弯机动目标在k时刻的位置测量数据的x分量、y分量和z分量；

令其中，i＝1,2,3和j＝1,2,3；利用连续的三个不同时刻的位置测量数据y₁＝(z₁,t₁)、y₂＝(z₂,t₂)和y₃＝(z₃,t₃)获得所述三维空间转弯机动目标运动平面与xoy平面的夹角为α，所述三维空间转弯机动目标运动平面与xoy平面的交线和x轴间的夹角为β，所述交线与x轴的交点为[x₀,0,0]^T；

其中，

上标T表示向量或矩阵的转置；

利用所述夹角α和所述夹角β，并取α₁＝α，α₂＝-α，β₁＝β，β₂＝-β，构建坐标变换矩阵F_ij；

其中，i＝1,2和j＝1,2；

利用所述坐标变换矩阵F_ij，以及所述交点[x₀,0,0]^T，分别对位置测量数据z₁、z₂和z₃进行坐标变换得到变换的位置测量数据和