[发明专利]基于滑窗式双门限检测的角度跟踪方法

权利要求书

1.一种基于滑窗式双门限检测的角度跟踪方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、依次顺序接收多源传感器传回的方位角信息M_i,j，i＝1,2,…；j＝1,2,…，其中，i＝1,2,…由相应传感器形成，需要进行航迹关联判断的航迹编号；j＝1,2,…为各航迹中的数据节点号；

依据接收数据的时间顺序将n个数据节点划归一个滑窗W_r，每两个滑窗W_r和W_r+1之间的数据节点重叠个数为p，则R个数据滑窗W_r，r＝1,2,…,R包含的数据节点总数为N＝nR-(R-1)p，第r个滑窗W_r包含的数据节点号则为：

j＝(r-1)(n-p)+1,(r-1)(n-p)+2,…(r-1)(n-p)+n (1)

步骤二、确定检验统计量；

①确定各航迹各节点信息的分布；

在第r个滑窗W_r内，令M_1,j、M_2,j分别表示在进行关联的航迹M₁、M₂的第j个节点的方位角信息，因为噪声为高斯白噪声，则对应的方位角信息服从正态分布，表示为：

M_1,j～N(μ_1,j,σ_1,j²)，M_2,j～N(μ_2,j,σ_2,j²) (2)式中，μ_1,j、σ_1,j分别表示为航迹M₁第j个节点方位角的均值和方差，μ_2,j、σ_2,j分别表示为航迹M₂第j个节点方位角的均值和方差，检验两个航迹相同节点的方位角是否相同，就是检验μ_1,j和μ_2,j是否相同，所以假设检验写成：

H₀:μ_1,j＝μ_2,j；H₁:μ_1,j≠μ_2,j (3)

由于M_1,j和M_2,j均属于正态分布，得到：

式中，n_1,j和n_2,j分别表示航迹M₁和M₂中第j个节点的量测值的数量，令n_1,j＝n_2,j＝1，进行归一化处理，得到标准正态分布统计量：

②定义检验统计量；

依据接收数据的时间顺序将n个数据节点划归一个滑窗，计算第r个滑窗W_r内n个数据节点，依据式(5)求得的标准正态分布统计量的平方和如下：

式中，为式(5)定义的标准正态分布统计量的平方；由于是由多个相互独立且服从标准正态分布的变量的平方和组成，因此服从卡方分布，定义为检验统计量；

令H_j＝M_1,j-M_2,j-(μ_1,j-μ_2,j)，则检验统计量写为：

步骤三、进行第一门限判决；

检测结果通过航迹M₁、M₂关联次数计数器m₁₂来记录，利用卡方分布表，得到卡方检测门限λ，门限λ即为第一门限值，将检验统计量X_r²与第一门限进行比较，若大于第一门限λ，则关联次数计数器m₁₂的值加1，判决为关联1次；若小于第一门限λ，则关联次数计数器m₁₂的值不变；

步骤四、计算R个滑窗的检验统计量，进行多次检测；

读取第r+1个滑窗W_r+1内的数据，继续执行步骤二和步骤三，直到完成R个数据滑窗W_r，r＝1,2,…,R的检测；

令两个滑窗之间的数据节点重叠个数为则滑窗W_r得到的检验统计量为

下一个滑窗W_r+1得到的检验统计量为

其中检验统计量中的前半部分统计量为上一滑窗的检验统计量的后半部分，也就是说每次检测是在重新计算新数据的基础上保留上一次检测信息，使得航迹关联的效率更高；

步骤五、进行第二门限判决；

将关联次数计数器m₁₂与设定的第二门限值L进行比较；若m₁₂＞L，则判定航迹M₁、M₂关联，即两条航迹为同一目标，若m₁₂＜L，则判定航迹M₁、M₂不关联，即两条航迹分别表示不同目标；

步骤六、进行多传感器航迹关联；

若进行航迹关联的航迹数超过两条，则重复步骤二到步骤五，用关联次数计数器m_ii来记录不同航迹M_i,j，i＝1,2,…；j＝1,2,…每两两之间的关联结果；

步骤七、航迹关联多义性处理；

当两个传感器的航迹存在两个以上相互关联时，进行多义性处理，将关联次数进行比较，选取关联次数最大的两条航迹为关联航迹；若存在关联次数相同的情况，再比较卡方检验统计量的均值，取具有最小的卡方检验统计量均值的两条航迹，判决为关联航迹；

步骤八、输出最终航迹结果。