CN107328952B - 一种无真值时航迹速度稳定度评价方案 - Google Patents

一种无真值时航迹速度稳定度评价方案 Download PDF

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Abstract

一种无真值时航迹速度稳定度评价方案的发明专利涉及多目标航迹处理领域，本发明对该领域目标跟踪和多源信息融合处理后，在无需获取目标真实速度情况下，公开了一种对目标速度稳定度的定量评价方案，该方案以目标物理运动规律为参考，发明了一种无真值时定量评价目标速度稳定度跟踪处理效果的技术方案，避免了对速度真值的依赖或人为评价的主观性。

Description

一种无真值时航迹速度稳定度评价方案
技术领域
本发明涉及多目标航迹处理领域的目标跟踪和多源信息融合处理后，在无法获取目标真实速度情况下对目标航迹速度稳定度的一种定量评价方案，本发明方案以目标物理运动规律为参考点，发明了一种无真值时定量评价速度跟踪效果的技术方案，避免了对真值的依赖或人为评价的主观性。
背景技术
在多目标航迹处理领域中，（1）以各类传感器探测的测量报告点迹为***输入，经过一些如阿尔法-贝塔跟踪滤波、卡尔曼跟踪滤波、交互多模式跟踪滤波等方法处理后，形成多目标的航迹处理效果，或（2）是以分布式目标跟踪航迹作为输入，经过自适应加权平均、卡尔曼滤波、交互多模式等多源信息融合处理后，形成多目标的融合航迹处理效果。
对上述航迹处理后的效果评估，现有技术通常是通过位置均方根误差等方式对目标航迹的位置精度进行有效评估，但对航迹速度稳定度的评估一直无有效的处理方案，目前可见的对速度稳定度的评估是在已知目标速度真值时，通过抽样计算跟踪滤波后瞬时速度与速度真值的误差均方差进行评估，或通过多人次的主观比对进行评估。
抽样计算方法一方面存在抽样评估的目标数量限制，另一方面其要求有目标真实速度作为参考，对无真实速度的情况无法进行定量评价，而多人次主观评价方法则会引入人为误差。
本发明给出一种无真值时的速度稳定度定量评估方法，将所有跟踪处理后的目标航迹点均纳入评估范围，避免抽样数据的不完整性，无需获知目标的真实速度，解决了许多评估前提限制，同时避免人工评价的人为主观误差。
发明内容
本发明针对目标航迹速度稳定度评价方法中要求有速度真值、存在抽样性及人为主观评价的不足，提出一种有效的无需真值的速度稳定度定量评价方案，该方案是一个不可分割的整体，包括如下内容，按式（1）计算目标航迹速度的稳定度：
， 式（1）
其中:是待评估目标m时刻的瞬时速度，为目标在第i个运动趋势段的平均 速度，N为运动趋势段的个数。
式（1）中目标在第i个运动趋势段平均速度则按如下式（2）计算：
， 式（2）
其中： ，分别表示目标第i运动趋势段的初始位置和终止位置， 为目标在第i段的运动时间。
式（2）中目标第i运动趋势段按如下进行划分控制：
目标在时间内，各瞬时位置与运动趋势的距离均小于控制门限δ，即，对 任意包含在时间内k时刻，， 时，该运动趋势段划分合理，否则将间隔的运 动趋势段从最大值对应时刻重新划分为两个运动趋势段，直到所有运动趋势段均满足要 求。
上述距离按式（3）方法计算：
式（3）
其中 ：
，
。
附图
图1一种无真值时航迹速度稳定度评价方案处理流程。
图2运动趋势段划分示意图。
在该示意图中，待评估目标运动航迹有4个时刻点，分别用A、B、C、D表示，第一次设定1个运动趋势段AB，计算C、D点到AB的距离，并选择最大距离CE与设定的门限比较，当CE小于门限时，仅划分运动趋势段结束，开始计算速度稳定性；否则将运动趋势段划分为AC、CB，分别计算中间点与AC和CB之间的最大距离，图中DF小于门限后，整个划分趋势段AC、CB结束。
有益效果
通过本发明的航迹速度稳定度平均整体方案，解决了无法获取目标真实速度情况下的速度稳定度评价，同时避免了抽样评价的不完整性和人为评价的主观误差，对指导多目标航迹处理领域跟踪和融合算法改进具有有益效果。
实施步骤
“一种无真值时航迹速度稳定度评价方案”发明专利是一个***方案，按如下步骤实施。
第一步：获取待评估航迹，并初始化参数，包括初始化待分割运动趋势段起始位置为航迹起始位置，终止位置为航迹终止位置，运动趋势段时间为航迹存在的时间段，距离控制门限。
第二步：遍历待分割运动趋势段，按式（3）计算运动趋势段时间内所有报告点到运动趋势段起止线段的距离，并获取最大距离；
当最大距离大于控制门限时，以该时刻为界，将运动趋势段分割为两段，分割点分别赋值两个趋势段的终点和起点，重复第二步；
当最大距离小于控制门限时，加入待评估处理的运动趋势段。
第三步：遍历待评估运动趋势段，按式（2）计算运动趋势段的平均速度，计算运动趋势段内航迹瞬时速度与平均速度差。
第四步：利用第三步结果，按式（1）计算航迹速度稳定度。

Claims (1)

1.一种无真值时航迹速度稳定度评价方案，其特征在于，按式（1）计算目标航迹速度的稳定度：
， 式（1）
其中:是待评估目标m时刻的瞬时速度，为目标在第i个运动趋势段的平均速度， N为运动趋势段的个数；
式（1）中目标在第i个运动趋势段平均速度，按如下式（2）计算：
， 式（2）
其中： ，分别表示目标第i运动趋势段的初始位置和终止位置，为目 标在第i段的运动时间；
式（2）中目标第i运动趋势段按如下进行划分控制：
目标在时间内，各瞬时位置与运动趋势的距离均小于控制门限δ，即，对任意 包含在时间内k时刻，， 时，该运动趋势段划分合理，否则将间隔的运动 趋势段从最大值对应时刻重新划分为两个运动趋势段，直到所有运动趋势段均满足要 求；
上述距离按式（3）方法计算：
式（3）
其中 ：
，
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