[发明专利]一种雷达远近交替测距模式下航迹跟踪优化方法

说明书

本发明涉及一种雷达远近交替测距模式下航迹跟踪优化方法，包括步骤：分别通过远测距模式和近测距模式两种测距模式交替获取目标的点迹；通过连续获取的多帧点迹的连续性确定目标的航迹起始；通过采用设置不同参数的波门分别对远测距模式和近测距模式所获取的点迹进行筛选，以确定与航迹相匹配的点迹；通过根据获取点迹的不同测距模式所设置的不同非线性滤波器噪声矩阵分别将与航迹相匹配的点迹更新至航迹中，以得到新的航迹。本发明通过采用自适应扇形波门进行匹配提高了点迹与航迹匹配的连续性，通过获取点迹的不同测距模式设置不同非线性滤波器噪声矩阵优化航迹，从而提高了航迹的滤波平滑效果及检测目标运动状态的估计精度。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，特别是涉及一种雷达远近交替测距模式下航迹跟踪优化方法。

背景技术

车载雷达根据不同的测距要求设置相应的帧结构和发射天线，导致近测距模式(下文简称‘近制式’)和远测距模式(下文简称‘远制式’)得到的点迹测量精度有所差异，如近制式目标径向距离的测量精度相比远制式较高，而近制式目标角度的测量精度相比远制式较低。因此采用单一的近制式进行航迹跟踪时，在远距离(如120m以外)容易丢失点迹信息，导致点迹与航迹的匹配失败；采用单一的远制式进行航迹跟踪时，在近距离(如20m以内)点迹信息精度低，导致点迹与航迹的匹配错误；两种测距模式都会导致航迹不连续，目标跟踪失败，所以提出使用两种测距模式融合的方法，取长补短进行航迹跟踪。

基于非线性卡尔曼滤波跟踪算法，对远近交替测距模式下得到的点迹进行匹配跟踪，但由于两种测距模式得到的点迹测量精度不同，滤波得到的航迹不够平滑，且估计的行驶状态(速度、加速度分量)不稳定，抖动较大，影响了目标状态的判断。

由于远近测距模式点迹测量精度不同，传统点迹匹配波门的设置容易导致匹配错误和失败，继而影响航迹的连续性。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的不足，提供一种雷达远近交替测距模式下航迹跟踪优化方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种雷达远近交替测距模式下航迹跟踪优化方法，包括如下步骤：

包括如下步骤：

分别通过远测距模式和近测距模式两种测距模式交替获取目标的点迹；

通过连续获取的多帧点迹的连续性确定目标的航迹起始；

通过采用设置不同参数的波门分别对远测距模式和近测距模式所获取的点迹进行筛选，以确定与航迹相匹配的点迹；

通过根据获取点迹的不同测距模式所设置的不同非线性滤波器噪声矩阵分别将与航迹相匹配的点迹更新至航迹中，以得到新的航迹。

进一步的，作为优选技术方案，确定与航迹相匹配的点迹具体包括：

选择波门类型；

对远测距模式所获取的点迹设置第一波门进行筛选，当点迹的测量值满足第一波门条件，则判断该点迹与航迹相匹配；

对近测距模式所获取的点迹设置第二波门进行筛选，当点迹的测量值满足第二波门条件，则判断该点迹与航迹相匹配。

进一步的，作为优选技术方案，当每帧所获取的点迹中有多个点迹与航迹相匹配，则采用点迹聚类法、角度偏差最小法或距离偏差最小法获取与航迹最佳匹配的点迹。

进一步的，作为优选技术方案，所述点迹的测量值包括测量距离、测量速度和测量角度；

所述波门参数包括点迹的测量距离与航迹预测距离之间的差值最大值、点迹的测量速度与航迹预测速度之间的差值最大值和点迹的测量角度与航迹预测角度之间的差值最大值。

进一步的，作为优选技术方案，所述波门类型包括矩形波门、扇形波门和圆形波门。