[发明专利]一种基于动态规划的多目标复合检测方法

权利要求书

1.一种基于动态规划的多目标复合检测方法，其特征在于包括下述步骤：

S1：为了有效降低计算量和减小邻近强目标的干扰，完成单帧恒虚警目标检测，具体步骤包括：

S11：对雷达回波数据进行数字下变频、脉冲压缩、杂波抑制和多普勒滤波处理，得到多普勒滤波后的数据；

S12：对S11中得到的多普勒滤波后的数据data_k,m,n取模值，

k＝1,2,…,K；m＝1,2,…,M；n＝1,2,…,N，其中k代表雷达数据帧编号，K表示数据总帧数；m代表距离单元编号，M表示距离单元总数，n代表多普勒单元编号，N表示多普勒单元的总数，然后采用删除单元平均恒虚警算法求取检测门限，进而完成目标检测，得到目标检测结果R＝{{k,m,n,data_k,m,n}₁,…,{k,m,n,data_k,m,n}_C}，C表示检测到的目标总数目；

对多普勒滤波后的数据data_k,m,n取模值|data_k,m,n|，然后对于每一帧数据|data_k，m，n|分别进行距离多普勒十字窗二维恒虚警检测，k＝1，2，…，K，当k＝1,2,…,K，对于所有m,n，如果|data_k,m,n|V_T，则存在目标，记录检测结果D₁；否则，不存在目标；

设定门限其中p_fa为虚警概率，设定为p_fa＝10^-6，coe为门限系数，按照删除单元的平均设定，令P_k,m,n＝|data_k,m,n|，即将P_k,m-rc,n,…,P_k,m-pc-1,n,P_k,m+pc+1,n,…,P_k,m+rc,n,P_k,m,n-rc,…,P_k,m,n-pc-1,P_k,m,n+pc+1,…,P_k,m,n+rc,

进行从大到小排序，得到Q₁,Q₂,…,Q_4(rc-pc)，去除q个高电平值后得Q_q+1,Q₂,…,Q_4(rc-pc)，则：

其中，4(rc-pc)-q为参与平均的单元总数，取pc＝2,rc＝10；

S13：根据S12中目标检测结果，完成目标航迹的建立，得到估计的目标航迹；

S2：为了有效实现微弱目标的检测和跟踪，采用分区动态规划算法实现微弱目标的检测与跟踪，具体步骤包括：

S21：利用S12的目标检测结果，对S11中的多普勒滤波后的数据进行数据处理，将已检测到的目标观测值从多普勒滤波后的数据中逐个进行删除；

S22：对S21中完成预处理后数据进行一次多帧动态规划非相参积累，得到多帧非相参积累后的数据；

S23：对S22中得到的非相参积累后的数据，采用局部极值法完成目标检测，得到目标检测结果；

S24：利用S23中得到的目标检测结果进行航迹回溯，得到目标航迹集合其中C1表示检测到的目标总数目，状态向量r_m表示距离状态，m＝1,2,…,M；fd_n表示多普勒状态，n＝1,2,…,N；

S25：对S21中完成预处理后数据按照S24中航迹回溯的航迹特征信息进行数据分区，得到分区后的数据，分区的具体步骤为：

对于S24中目标航迹集合Trace中每一条航迹计算其第一帧至第K帧航迹的欧氏距离d_K为第K帧航迹的距离，d₁为第1帧航迹的距离，fd_K为第K帧的速度，fd₁为第1帧的速度，然后以以圆心，d_c为半径的所属区域定义为数据分区dataff_c，直到遍历完Trace中的每一条航迹，得到分区后的数据dataff＝{dataff₁,…,dataff_C1}；

S26：对于每一个数据分区，进行数据预处理，多帧动态规划非相参积累，目标检测和航迹回溯处理，具体步骤如下：

Step1：利用航迹信息对分区内的数据进行处理，即将已检测到的目标观测值从该分区内的观测数据中逐个进行删除；

Step2：对Step1中完成数据处理后每一个数据分区内数据进行一次多帧动态规划非相参积累，得到多帧非相参积累后的数据；

Step3：对Step2中得到的非相参积累后的数据，采用局部极值法完成目标检测，得到目标检测结果；

Step4：利用Step3中得到的目标检测结果进行航迹回溯，得到目标航迹结果；

Step5：如果Step3中某个数据分区内检测到目标，则该数据分区重复执行

Step1到Step4；否则该分区数据处理结束；

S3：为了提高航迹的质量，对S13、S24和S26建立的航迹进行统一管理，输出估计的目标航迹信息。