CN112731374A - 一种二次雷达自适应航迹滤波方法 - Google Patents

一种二次雷达自适应航迹滤波方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112731374A
CN112731374A CN202011473269.3A CN202011473269A CN112731374A CN 112731374 A CN112731374 A CN 112731374A CN 202011473269 A CN202011473269 A CN 202011473269A CN 112731374 A CN112731374 A CN 112731374A
Authority
CN
China
Prior art keywords
detection period
radial
detection
target
alpha
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011473269.3A
Other languages
English (en)
Inventor
巫文俊
陈伟
郭小杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Jiuzhou ATC Technology Co Ltd
Original Assignee
Sichuan Jiuzhou ATC Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Jiuzhou ATC Technology Co Ltd filed Critical Sichuan Jiuzhou ATC Technology Co Ltd
Priority to CN202011473269.3A priority Critical patent/CN112731374A/zh
Publication of CN112731374A publication Critical patent/CN112731374A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/021—Auxiliary means for detecting or identifying radar signals or the like, e.g. radar jamming signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/023—Interference mitigation, e.g. reducing or avoiding non-intentional interference with other HF-transmitters, base station transmitters for mobile communication or other radar systems, e.g. using electro-magnetic interference [EMI] reduction techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种二次雷达自适应航迹滤波方法，包括：连续三个探测周期获取目标的径向距离以及目标的探测时间；根据第一个探测周期和第二个探测周期的径向距离和探测时间计算目标在第二个探测周期的径向速度，以及根据第二个探测周期和第三个探测周期的径向距离和探测时间计算目标在第三个探测周期的径向速度；根据第二个探测周期和第三个探测周期的径向速度计算径向速度变化值；判断径向速度变化值以及第二个探测周期和第三个探测周期的径向速度是否满足预设条件；如果满足预设条件，将α‑β滤波算法的α滤波系数设置为第一预设值；否则将α‑β滤波算法的α滤波系数设置为第二预设值。本发明能够自适应非机动目标和机动目标的滤波。

Description

一种二次雷达自适应航迹滤波方法
技术领域
本发明涉及航迹处理技术领域，特别是涉及一种二次雷达自适应航迹滤波方法。
背景技术
航迹处理在二次雷达***中起着重要的作用，二次雷达航迹处理主要分为航迹建立、点航迹相关、航迹外推、航迹更新、航迹滤波、航迹平滑等环节。航迹滤波是航迹处理中的一个重要环节，在二次雷达测角发生偏差时，根据历史的航迹信息进行航迹滤波处理，可以对测角进行修正，有效地抑制测量过程中出现的随机误差，准确地给出目标的真实位置。目前二次雷达航迹处理中使用的航迹滤波算法主要有两种：卡尔曼滤波和α-β滤波。
传统的α-β滤波算法的滤波系数是固定不变的，主要适用于对非机动目标的滤波，但是对机动目标的滤波并不适用，滤波误差大，甚至目标做大机动时可能导致对目标跟踪丢失的情况出现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二次雷达自适应航迹滤波方法，能够自适应非机动目标和机动目标的滤波。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种二次雷达自适应航迹滤波方法，包括以下步骤：
在二次雷达的连续三个探测周期的每个探测周期内，均获取目标的径向距离以及目标的探测时间；
根据第一个探测周期的径向距离和探测时间和第二个探测周期的径向距离和探测时间计算目标在第二个探测周期的径向速度，以及根据第二个探测周期的径向距离和探测时间和第三个探测周期的径向距离和探测时间计算目标在第三个探测周期的径向速度；
根据第二个探测周期和第三个探测周期的径向速度计算径向速度变化值；
判断所述径向速度变化值以及第二个探测周期和第三个探测周期的径向速度是否满足预设条件；
如果满足预设条件，将α-β滤波算法的α滤波系数设置为第一预设值，所述第一预设值适用于对机动目标的滤波；
如果不满足预设条件，将α-β滤波算法的α滤波系数设置为第二预设值，所述第二预设值适用于对非机动目标的滤波。
优选的，所述预设条件是径向速度变化值的绝对值大于或等于0.15，并且第二个探测周期的径向速度的绝对值和第三个探测周期的径向速度的绝对值中有一个大于0.01。
优选的，所述第一预设值为0.8，所述第二预设值为0.5。
区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：通过连续三个探测周期内获取目标的径向距离和探测时间，利用这些数据得到目标的径向速度和径向速度变化值，基于径向速度和径向速度变化值判断目标为机动还是非机动目标，进而自适应调整α-β滤波算法的α滤波系数，从而能够自适应非机动目标和机动目标的滤波，可以降低α-β滤波算法对机动目标的滤波误差。
附图说明
图1是本发明实施例的二次雷达自适应航迹滤波方法的流程示意图。
图2是图1的步骤S4的具体流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，本发明实施例的二次雷达自适应航迹滤波方法包括以下步骤：
S1：在二次雷达的连续三个探测周期的每个探测周期内，均获取目标的径向距离以及目标的探测时间。
其中，径向距离是目标离雷达站点的径向距离，探测时间是指二次雷达探测到目标所花的时间。为了方便描述，第一个探测周期内的径向距离记为Rn(单位为m)、探测时间记为Tn(单位为s)，n为第一个探测周期内的周期数。第二个探测周期内的径向距离记为Rn+1、探测时间记为Tn+1。第三个探测周期内的径向距离记为Rn+2、探测时间记为Tn+2。
S2：根据第一个探测周期的径向距离和探测时间和第二个探测周期的径向距离和探测时间计算目标在第二个探测周期的径向速度，以及根据第二个探测周期的径向距离和探测时间和第三个探测周期的径向距离和探测时间计算目标在第三个探测周期的径向速度。
其中，目标在第二个探测周期的径向速度为：
Vrn+1＝(Rn+1-Rn)/(Tn+1-Tn)
目标在第二个探测周期的径向速度为：
Vrn+2＝(Rn+2-Rn+1)/(Tn+2-Tn+1)
Vrn+1表示目标在第二个探测周期的径向速度，Vrn+2表示目标在第三个探测周期的径向速度。
S3：根据第二个探测周期和第三个探测周期的径向速度计算径向速度变化值。
其中，径向速度变化值记为ΔVr，则：
ΔVr＝(Vrn+2-Vrn+1)/Vrn+1
S4：判断径向速度变化值以及第二个探测周期和第三个探测周期的径向速度是否满足预设条件；
S5：如果满足预设条件，将α-β滤波算法的α滤波系数设置为第一预设值，第一预设值适用于对机动目标的滤波。
其中，如果满足预设条件，表示该目标为机动目标。
S6：如果不满足预设条件，将α-β滤波算法的α滤波系数设置为第二预设值，第二预设值适用于对非机动目标的滤波。
其中，如果不满足预设条件，表示该目标为非机动目标。
在本实施例中，预设条件是径向速度变化值的绝对值大于或等于0.15，并且第二个探测周期的径向速度的绝对值和第三个探测周期的径向速度的绝对值中有一个大于0.01。也就是说，预设条件是(abs(ΔVr)≥0.15)&&((abs(Vrn+2)＞0.01)||(abs(Vrn+1)＞0.01))。
具体而言，参阅图2，步骤S4的具体流程为：
S41：判断径向速度变化值的绝对值是否大于或等于0.15，若是，则进行步骤S42，若否，则进行步骤S6；
S42：判断第二个探测周期的径向速度的绝对值和第三个探测周期的径向速度的绝对值中是否有一个大于0.01，若是，则进行步骤S5，若否，则进行步骤S6。
在本实施例中，第一预设值为0.8，第二预设值为0.5。其中，目标为机动目标，即α滤波系数为0.8时，在进行航迹加权融合时，目标位置的预测值占比0.2，目标位置的实际探测值占比0.8，以实际探测值为主来计算目标最终位置。目标为非机动目标，即α滤波系数为0.5时，在进行航迹加权融合时，目标位置的预测值和实际探测值各占比0.5，以此来计算目标最终位置。
通过上述方式，本发明实施例的二次雷达自适应航迹滤波方法通过径向速度以及径向速度变化值来判断目标是否处于机动状态，根据判断结果动态调整α-β滤波算法的α滤波系数，从而能够自适应非机动目标和机动目标的滤波。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (3)

1.一种二次雷达自适应航迹滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：
在二次雷达的连续三个探测周期的每个探测周期内，均获取目标的径向距离以及目标的探测时间；
根据第一个探测周期的径向距离和探测时间和第二个探测周期的径向距离和探测时间计算目标在第二个探测周期的径向速度，以及根据第二个探测周期的径向距离和探测时间和第三个探测周期的径向距离和探测时间计算目标在第三个探测周期的径向速度；
根据第二个探测周期和第三个探测周期的径向速度计算径向速度变化值；
判断所述径向速度变化值以及第二个探测周期和第三个探测周期的径向速度是否满足预设条件；
如果满足预设条件，将α-β滤波算法的α滤波系数设置为第一预设值，所述第一预设值适用于对机动目标的滤波；
如果不满足预设条件，将α-β滤波算法的α滤波系数设置为第二预设值，所述第二预设值适用于对非机动目标的滤波。
2.根据权利要求1所述的二次雷达自适应航迹滤波方法，其特征在于，所述预设条件是径向速度变化值的绝对值大于或等于0.15，并且第二个探测周期的径向速度的绝对值和第三个探测周期的径向速度的绝对值中有一个大于0.01。
3.根据权利要求2所述的二次雷达自适应航迹滤波方法，其特征在于，所述第一预设值为0.8，所述第二预设值为0.5。
CN202011473269.3A 2020-12-15 2020-12-15 一种二次雷达自适应航迹滤波方法 Pending CN112731374A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011473269.3A CN112731374A (zh) 2020-12-15 2020-12-15 一种二次雷达自适应航迹滤波方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011473269.3A CN112731374A (zh) 2020-12-15 2020-12-15 一种二次雷达自适应航迹滤波方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112731374A true CN112731374A (zh) 2021-04-30

Family

ID=75602034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011473269.3A Pending CN112731374A (zh) 2020-12-15 2020-12-15 一种二次雷达自适应航迹滤波方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112731374A (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110140952A1 (en) * 2009-09-15 2011-06-16 Thales Airborne radar having a wide angular coverage, notably for the sense-and-avoid function
CN104063615A (zh) * 2014-07-03 2014-09-24 深圳大学 一种基于变系数α-β滤波器的目标跟踪方法与跟踪***

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110140952A1 (en) * 2009-09-15 2011-06-16 Thales Airborne radar having a wide angular coverage, notably for the sense-and-avoid function
CN104063615A (zh) * 2014-07-03 2014-09-24 深圳大学 一种基于变系数α-β滤波器的目标跟踪方法与跟踪***

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨万海: "《多传感器数据融合及其应用》", 30 April 2001, 西安电子科技大学出版社 *
贺利文等: ""一种改进的α－β 滤波算法"", 《现代电子技术》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108692734A (zh) 一种路径规划方法和装置
CN105352535A (zh) 一种基于多传感器数据融合的测量方法
CN111521195B (zh) 一种智能机器人
CN110927712B (zh) 跟踪方法和装置
CN108645412B (zh) 一种多传感器自适应航迹起始方法
CN105374049B (zh) 一种基于稀疏光流法的多角点跟踪方法及装置
CN110555398B (zh) 一种基于滤波最优平滑确定故障首达时刻的故障诊断方法
CN114063056A (zh) 一种船舶航迹融合方法、***、介质和设备
CN105599699B (zh) 高确信度车道融合***
CN111123885B (zh) 一种基于自适应技术的高超声速飞行器间歇故障诊断方法
CN112731374A (zh) 一种二次雷达自适应航迹滤波方法
CN112508316A (zh) 实时异常检测***中的自适应异常判定方法和装置
Yang et al. Practical integrated navigation fault detection algorithm based on sequential hypothesis testing
CN111693051A (zh) 一种基于光电传感器的多目标数据关联方法
CN111735443A (zh) 一种基于赋值矩阵的密集目标航迹关联方法
CN110349184A (zh) 基于迭代滤波和观测判别的多行人跟踪方法
CN111951337B (zh) 图像检测目标空间定位方法及***
CN110244563B (zh) 一种神经网络内模控制器模型失配识别及在线更新方法
CN112965965A (zh) 一种基于模糊预测***的野值剔除方法、***及计算机相关产品
CN114088086B (zh) 一种抗测量野值干扰的多目标鲁棒定位方法
CN111797750A (zh) 基于bp神经网络的电梯轿厢地坎与井道内表面测距方法
CN114061524B (zh) 一种钢卷轮廓测量方法及装置
CN114895298B (zh) 一种雷达慢速弱机动目标量测修正伯努利滤波方法及装置
CN117109588B (zh) 一种面向智能航行的多源探测多目标信息融合方法
CN114396946B (zh) 一种综合船桥***中多源目标信息关联方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Wu Wenjun

Inventor after: Cheng Qi

Inventor after: Chen Wei

Inventor after: Guo Xiaojie

Inventor before: Wu Wenjun

Inventor before: Chen Wei

Inventor before: Guo Xiaojie

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210430