[发明专利]异步动平台多基地传感器系统目标检测跟踪联合估计方法

说明书

本发明属于信号处理技术领域，公开了异步动平台多基地传感器系统目标检测跟踪联合估计方法。该方法首先建立异步动平台多基地传感器系统，然后建立传感器对目标的观测模型和目标及传感器的运动模型，对于异步动平台多基地传感器系统中每个传感器，都结合从跟踪器得到的先验信息，指导其设置自身的检测门限，从而提升目标检测概率，进而提升异步动平台多基地传感器系统的目标跟踪性能。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及异步动平台多基地传感器系统目标检测跟踪联合估计方法，可用于实现异步动平台多基地传感器系统对目标的检测跟踪联合处理，能够提高目标的跟踪精度。

背景技术

目标跟踪在传感器及声呐系统的很多应用中扮演着重要的角色，在战场监控、空防、空中交通管制和火控等方面同样起着重要作用。

近年来，随着科学技术与武器装备的发展，单个传感器已难以应对越来越复杂的作战环境，使用多基地传感器系统可有效弥补单站传感器对目标检测跟踪的不足。目前，在多基地传感器数据融合理论中，研究较多的是平台固定的同步多基地传感器系统目标检测跟踪问题。然而，实际中更多情况下平台是运动的以及由于各部传感器可能具有不同的采样频率，预处理时间和传输时延等，经常遇到异步动平台多基地传感器系统目标检测跟踪问题，因此需要研究异步动平台多基地传感器系统的目标检测跟踪问题。

从目标跟踪角度来看，传统的检测跟踪方法中，检测和跟踪的过程独立分开处理，传感器首先设置固定的检测门限，然后对目标进行检测，若被检测的点迹信息超过设置的门限则被发送到跟踪器，由跟踪器进行数据关联和融合以完成跟踪。发明人发现，若能将跟踪器的输出信息作为下一时刻的先验信息反馈至传感器，传感器根据反馈信息设置波门内检测门限，则更多的被用于检测与跟踪，系统的检测跟踪能力也会得到提升。

发明内容

本发明的实施例提供异步动平台多基地传感器系统目标检测跟踪联合估计方法，能够提升异步动平台多基地传感器系统对目标的检测跟踪性能。

本发明的基本思路为：首先建立建立异步动平台多基地传感器系统，然后建立传感器对目标的观测模型和目标及传感器的运动模型；异步动平台多基地传感器系统中每个传感器都结合从跟踪器得到的先验信息，指导其设置自身的检测门限，从而提升目标检测概率，进而提升异步动平台多基地传感器系统的目标跟踪性能。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

提供一种异步动平台多基地传感器系统目标检测跟踪联合估计方法，所述系统包含N个传感器和1个跟踪器，所述N个传感器的探测区域内存在目标；所述N个传感器向其探测区域发射信号并接收回波数据，将接收到的回波数据发送至跟踪器进行融合处理，N为大于0的正整数；

所述方法包括：

步骤1，初始化：令k表示第k时刻，k∈{1,2,…,K}，k的初始值为1，K为预先设定的最大跟踪时刻；令r表示第r个传感器，r∈{1,2,…,N}，r的初始值为1；

步骤2，建立第k时刻所述系统中第r个传感器的量测模型；

步骤3，设定所述系统中目标运动方式为匀速直线运动，并建立第k时刻目标的运动模型；

步骤4，设定所述系统中各传感器运动方式为匀速直线运动，并建立第k时刻第r个传感器的运动模型；

步骤5，将第k时刻所述目标运动状态和各传感器的运动状态作为待估计状态，并将第k时刻所述目标运动状态和传感器运动状态合并为一个运动状态作为第k时刻待估计状态x_k；

步骤6，确定第k时刻异步动平台多基地传感器系统中第r个传感器的检测门限集合；

步骤7，根据第k时刻所述第r个传感器的检测门限集合，确定第k时刻异步动平台多基地传感器系统中第r个传感器的有效量测值；