地面雷達(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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3．3 點(diǎn)跡和航跡相關(guān)處理
點(diǎn)跡是雷達(dá)獲取的目標(biāo)位置坐標(biāo)，可能是現(xiàn)有目標(biāo)航跡的新目標(biāo)數(shù)據(jù)、新目標(biāo)的第一次發(fā)現(xiàn)，甚至可能是虛假目標(biāo)。需要把這些點(diǎn)跡與已有的目標(biāo)航跡進(jìn)行相關(guān)處理，以確定這些點(diǎn)跡是現(xiàn)有目標(biāo)航跡的新數(shù)據(jù)，或是新目標(biāo)的第一次發(fā)現(xiàn)。
航跡相關(guān)算法中的兩個(gè)主要方面是確定正確的波門形狀大小和航跡相關(guān)配對(duì)算法。
(1)相關(guān)波門是以航跡的預(yù)測(cè)位置為中心，用來(lái)確認(rèn)該目標(biāo)點(diǎn)跡可能出現(xiàn)范圍的一塊區(qū)域，它的選擇直接影響到航跡質(zhì)量。確定相關(guān)波門大小應(yīng)該充分考慮各個(gè)相關(guān)因素，如目標(biāo)模型誤差、傳感器探測(cè)誤差、目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度和機(jī)動(dòng)規(guī)律、雷達(dá)掃描周期，目標(biāo)航跡的質(zhì)量等。根據(jù)天線掃描參數(shù)確定得到目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的周期，再根據(jù)目標(biāo)航跡的較穩(wěn)定速度和點(diǎn)跡速度設(shè)計(jì)大、小兩個(gè)波門，并且在有新數(shù)據(jù)更新時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整。
(2)點(diǎn)跡和航跡相關(guān)配對(duì)的最靠近準(zhǔn)則規(guī)定，最靠近目標(biāo)預(yù)測(cè)位置的那個(gè)點(diǎn)跡與航跡相關(guān)的概率最大。假設(shè)P1，P2分別表示新接收的點(diǎn)跡，s1，s2分別表示航跡預(yù)測(cè)位置，那么可能的點(diǎn)跡和航跡關(guān)聯(lián)配對(duì)是(P1-s1，P2—s2)或者(P1—s2，P2—s1)。用vij=Pi—sj表示偏差，且表示標(biāo)準(zhǔn)偏差，則偏差具有零均值高斯概率密度，應(yīng)考慮如下檢驗(yàn)：
計(jì)算雷達(dá)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(duì)數(shù)據(jù)；然后按分配表計(jì)算點(diǎn)跡和航跡的統(tǒng)計(jì)間隔等參數(shù)，去掉重復(fù)使用的點(diǎn)跡；最后根據(jù)最靠近準(zhǔn)則將航跡和點(diǎn)跡配對(duì)，以確定點(diǎn)跡與航跡是否相關(guān)。如果只有一個(gè)點(diǎn)跡位于航跡波門以內(nèi)，且該點(diǎn)跡沒(méi)有位于其他航跡波門之內(nèi)，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)跡在航跡波門之內(nèi)，或者點(diǎn)跡位于多個(gè)波門之內(nèi)，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)波門內(nèi)只有惟一點(diǎn)跡的直接相關(guān)，點(diǎn)跡只在一個(gè)相關(guān)波門內(nèi)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(duì)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(biāo)點(diǎn)跡能夠與已知目標(biāo)航跡相關(guān)，就要利用新的目標(biāo)點(diǎn)跡去更新和改善對(duì)目標(biāo)位置和速度的估計(jì)。
3．4 航跡管理
不能和已有航跡相關(guān)的目標(biāo)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，稱為暫時(shí)航跡。只有在足夠次數(shù)的新目標(biāo)點(diǎn)跡與該暫時(shí)航跡相關(guān)后，才將其屬性設(shè)置為穩(wěn)定航跡進(jìn)行正常處理。
目標(biāo)航跡的起始、維護(hù)、撤銷一般通過(guò)航跡編號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)，與給定航跡相聯(lián)系的所有參數(shù)都以其航跡號(hào)作為參考，一方面在航跡管理中標(biāo)記航跡，用作航跡相關(guān)處理，另一方面可事后統(tǒng)計(jì)分析航跡處理效果，還能借助于航跡號(hào)的管理來(lái)描述戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)。航跡的確認(rèn)過(guò)程使用航跡質(zhì)量為指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，選擇出最優(yōu)起始、刪除準(zhǔn)則后，可以將準(zhǔn)則制定成相應(yīng)的航跡質(zhì)量管理系統(tǒng)，然后用記分法表述。
航跡管理的設(shè)計(jì)：當(dāng)新目標(biāo)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(hào)，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(nèi)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(rèn)為是穩(wěn)定航跡，只有穩(wěn)定才輸出給操作員觀測(cè)；航跡質(zhì)量小于2時(shí)撤銷該航跡。航跡處理流程如圖2所示。
評(píng)論