[发明专利]一种基于相关关系拓扑图的雷达虚假航迹抑制方法

说明书

本发明提出一种基于相关关系拓扑图的雷达虚假航迹抑制方法，采用双层网格法对可能的杂波区域进行自动识别，将雷达扫描区域分为弱杂波区和强杂波区；构建航迹起始准则，包括设置航迹起始时积累的点迹个数、初始相关波门大小和试验航迹转为确认航迹的质量门限，对弱杂波区和强杂波区进行建航；对于强杂波区内起始的航迹，直接进行点航相关处理，对于弱杂波区域的内起始的航迹先构建相关关系拓扑图，再判断航迹的复杂度，对于低复杂度的航迹直接进行点航相关处理，否则降低航迹初始质量后，再进行点航相关处理；进行点航相关处理，当航迹质量达到试验航迹转为确认航迹质量门限时，该航迹被确认，否则该航迹被撤销。本发明有效抑制了虚假航迹的产生。

技术领域

本发明涉及雷达数据处理技术，具体涉及一种基于相关关系拓扑图的雷达虚假航迹抑制方法。

背景技术

雷达作为目标探测与识别、战场侦察与监视的一种基本传感器手段已使用多年，目标跟踪问题被认为是典型的不确定性问题，是通过运用一定的目标量测对目标运动状态进行估计和预测的过程。其中目标量测可以由雷达、红外设备等器件获得，目标状态包含目标的方位坐标等地理信息。在目标跟踪过程中，如果目标运动模式和目标量测能够在理想条件下获得，目标跟踪将是一个非常简单的问题，但是在实际工程应用中，理想条件根本不存在。在目标跟踪过程中，至少有两个方面的不确定，包括运动模式的不确定和量测观测的不确定。

雷达目标航迹起始是指雷达系统对目标进行跟踪期间，未进入稳定跟踪(航迹维持)之前的航迹确立过程，主要作用是减少多批次点迹间形成的组合爆炸所带来的计算负担。一般情况下，对实际量测环境进行航迹起始时，虚假点迹(杂波)常常对目标点迹之间的互联产生影响，易产生杂波与杂波互联或杂波与目标点互联的航迹起始结果，即虚警现象。这种航迹头会对后续关联、跟踪造成巨大影响。航迹起始在目标跟踪领域至关重要，是后续航迹维持的前提。航迹起始是目标跟踪最先考虑的问题，准确、快速的起始航迹不仅可以及时跟踪到监视目标，而且能有效地减轻维持航迹所带来的计算负担。

逻辑法是一种理论上可应用于目标跟踪各个阶段的方法，其理论基础主要是集合论描述法。具体处理方式如下：在当前处理的滑窗里，首先两连续批次的量测若估计速度在指定范围内，则作为一条试验航迹，根据这两点位置信息进行线性外推，即对下一批次量测出现位置进行预测，一个相关邻域可以通过此预测中心和测量误差被确定，若有下一批次点落在此相关领域内，则将该点关联到试验航迹上，关联后按上述步骤继续外推，若试验航迹关联的批次数达到预设值后，这条试验航迹将被确认，同时，若某次外推后无关联点迹，则该试验航迹将被撤销。逻辑法的优点在于简单便捷，在杂波较弱环境下的航迹起始性能较好。且对雷达与目标的先验知识要求较低。但因其规则粗糙、需人工设定门限等缺点，在强杂波背景下，其性能急剧下降。在实际监视环境中，不仅检测器报出的目标量测是有噪的，杂波、虚警、干扰目标等造成量测来源的不确定性为目标航迹起始带来额外的困难。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于相关关系拓扑图的雷达虚假航迹抑制方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于相关关系拓扑图的雷达虚假航迹抑制方法，步骤如下：

第一步，采用双层网格法对可能的杂波区域进行自动识别，将雷达扫描区域分为弱杂波区和强杂波区；

第二步，构建航迹起始准则，包括设置航迹起始时积累的点迹个数、初始相关波门大小和试验航迹转为确认航迹的质量门限，对弱杂波区和强杂波区进行建航；

第三步，对于强杂波区内起始的航迹，直接转至第四步，对于弱杂波区域的内起始的航迹先构建相关关系拓扑图，再判断航迹的复杂度，对于低复杂度的航迹直接转至第四步，否则降低航迹初始质量后，再转至第四步；

第四步，进行点航相关处理，当航迹质量达到试验航迹转为确认航迹质量门限时，该航迹被确认，否则该航迹被撤销。

第一步中，采用双层网格法对可能的杂波区域进行自动识别，将雷达扫描区域分为弱杂波区和强杂波区，方法如下：