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地面雷達數據處理系統設計

作者: 時(shí)間:2011-08-09 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏

3.3 點(diǎn)跡和航跡相關(guān)處理
點(diǎn)跡是雷達獲取的目標位置坐標,可能是現有目標航跡的新目標數據、新目標的第一次發(fā)現,甚至可能是虛假目標。需要把這些點(diǎn)跡與已有的目標航跡進(jìn)行相關(guān)處理,以確定這些點(diǎn)跡是現有目標航跡的新數據,或是新目標的第一次發(fā)現。
航跡相關(guān)算法中的兩個(gè)主要方面是確定正確的波門(mén)形狀大小和航跡相關(guān)配對算法。
(1)相關(guān)波門(mén)是以航跡的預測位置為中心,用來(lái)確認該目標點(diǎn)跡可能出現范圍的一塊區域,它的選擇直接影響到航跡質(zhì)量。確定相關(guān)波門(mén)大小應該充分考慮各個(gè)相關(guān)因素,如目標模型誤差、傳感器探測誤差、目標的運動(dòng)速度和機動(dòng)規律、雷達掃描周期,目標航跡的質(zhì)量等。根據天線(xiàn)掃描參數確定得到目標點(diǎn)跡數據的周期,再根據目標航跡的較穩定速度和點(diǎn)跡速度設計大、小兩個(gè)波門(mén),并且在有新數據更新時(shí)動(dòng)態(tài)調整。
(2)點(diǎn)跡和航跡相關(guān)配對的最靠近準則規定,最靠近目標預測位置的那個(gè)點(diǎn)跡與航跡相關(guān)的概率最大。假設P1,P2分別表示新接收的點(diǎn)跡,s1,s2分別表示航跡預測位置,那么可能的點(diǎn)跡和航跡關(guān)聯(lián)配對是(P1-s1,P2—s2)或者(P1—s2,P2—s1)。用vij=Pi—sj表示偏差,且表示標準偏差,則偏差具有零均值高斯概率密度,應考慮如下檢驗:
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計算雷達在本次掃描中獲取點(diǎn)跡和航跡的距離,建立一個(gè)分配表,包括全部可能的點(diǎn)跡和航跡配對數據;然后按分配表計算點(diǎn)跡和航跡的統計間隔等參數,去掉重復使用的點(diǎn)跡;最后根據最靠近準則將航跡和點(diǎn)跡配對,以確定點(diǎn)跡與航跡是否相關(guān)。如果只有一個(gè)點(diǎn)跡位于航跡波門(mén)以?xún)?,且該點(diǎn)跡沒(méi)有位于其他航跡波門(mén)之內,則該點(diǎn)跡和該航跡相關(guān),然后用該點(diǎn)跡更新航跡。如果多個(gè)點(diǎn)跡在航跡波門(mén)之內,或者點(diǎn)跡位于多個(gè)波門(mén)之內,則需要更進(jìn)一步地進(jìn)行相關(guān)邏輯處理,按照惟一性原則,即在一次掃描中,一個(gè)點(diǎn)跡只與一個(gè)航跡相關(guān),一個(gè)航跡也只與一個(gè)點(diǎn)跡相關(guān)。處理方法為:航跡相關(guān)波門(mén)內只有惟一點(diǎn)跡的直接相關(guān),點(diǎn)跡只在一個(gè)相關(guān)波門(mén)內的直接相關(guān),這些航跡和點(diǎn)跡不再與剩余的點(diǎn)跡和航跡相關(guān);循環(huán)處理掉相關(guān)上的航跡和點(diǎn)跡,最后對剩余的航跡和點(diǎn)跡取最小距離的點(diǎn)跡和航跡與之相關(guān)。
如果新的目標點(diǎn)跡能夠與已知目標航跡相關(guān),就要利用新的目標點(diǎn)跡去更新和改善對目標位置和速度的估計。
3.4 航跡管理
不能和已有航跡相關(guān)的目標點(diǎn)跡如果能與自由點(diǎn)跡之間相關(guān)起來(lái),可以起始成新的航跡,但這個(gè)航跡只是雛形,稱(chēng)為暫時(shí)航跡。只有在足夠次數的新目標點(diǎn)跡與該暫時(shí)航跡相關(guān)后,才將其屬性設置為穩定航跡進(jìn)行正常處理。
目標航跡的起始、維護、撤銷(xiāo)一般通過(guò)航跡編號來(lái)實(shí)現,與給定航跡相聯(lián)系的所有參數都以其航跡號作為參考,一方面在航跡管理中標記航跡,用作航跡相關(guān)處理,另一方面可事后統計分析航跡處理效果,還能借助于航跡號的管理來(lái)描述戰場(chǎng)態(tài)勢。航跡的確認過(guò)程使用航跡質(zhì)量為指標進(jìn)行評估,選擇出最優(yōu)起始、刪除準則后,可以將準則制定成相應的航跡質(zhì)量管理系統,然后用記分法表述。
航跡管理的設計:當新目標點(diǎn)跡不能和已有航跡相關(guān),并能夠與自由點(diǎn)跡相關(guān)時(shí),可以起始成新的航跡,并分配航跡號,賦予的航跡質(zhì)量為3;航跡質(zhì)量最大值為10;每次有新的點(diǎn)跡能和該航跡相關(guān)時(shí)質(zhì)量加1;一個(gè)掃描周期內都沒(méi)有新點(diǎn)跡能和該航跡相關(guān)時(shí)質(zhì)量減1;航跡質(zhì)量超過(guò)5時(shí),認為是穩定航跡,只有穩定才輸出給操作員觀(guān)測;航跡質(zhì)量小于2時(shí)撤銷(xiāo)該航跡。航跡處理流程如圖2所示。


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