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在目标跟踪初期,探测系统得到的量测周期有限,航迹起始就是从有限的量测周期中筛选出稳定可靠的航迹。航迹起始作为目标跟踪的第一步,其质量影响着后续目标跟踪的所有阶段。
在强杂波多目标环境,信息容量较大,信息之间的关系复杂,被探测目标的数量未知,航迹起始往往具有较高的虚警率或漏警率,显然,从有限的量测周期中进行高质量的航迹起始仍然是很困难的任务,因此强杂波下的多目标航迹起始问题是一个具有挑战性的课题,具有重要的研究价值。本论文对强杂波下的多目标航迹起始中的杂波过滤、航迹起始、漏警检测等理论和关键技术进行研究,并给出了相应的解决方法。
第一,设计了基于放宽逻辑的杂波过滤算法。利用放宽的逻辑法对原始量测数据进行筛选,通过设计一种由小到大自适应变化的波门筛选量测,并利用量测数据的观测角信息,在多项式外推的基础上增加了角度外推。其作用是剔除大部分杂波,获得一种检测率高而杂波少的环境。
第二,设计了基于模糊的序列Hough变换航迹起始算法。算法根据系统噪声划分网格,平衡了网格划分粒度与航迹起始质量的关系;利用模糊聚类构建柔性的叠加矩阵,避免了传统Hough变换0-1刚性投票方式带来的变换误差;采用间隔周期的叠加矩阵匹配关联,克服了量测发生闪烁断续时不能及时建立目标航迹的缺点;并设计了斜率校验方法,检测编队密集的串行航迹。最后利用滑窗法及时反馈起始结果,确认航迹。
第三,设计了基于模糊聚类的漏警检测算法。首先将峰值点还原成真实航迹,然后用模糊聚类的思想计算漏检点迹与目标航迹的隶属度,将隶属度作为关联权重,计算漏检点迹与目标航迹的关联概率,从而检测出漏警航迹。最后,为验证漏警检测质量,设计了三种校验方法。该算法能检测出大部分漏检点迹,从而有效降低漏警率,提高航迹起始成功率。
实验结果表明,本文算法在强杂波多目标的环境下,可以有效建立目标航迹,较好解决了杂波过滤、航迹起始以及漏警检测等航迹起始中的关键技术问题。
在强杂波多目标环境,信息容量较大,信息之间的关系复杂,被探测目标的数量未知,航迹起始往往具有较高的虚警率或漏警率,显然,从有限的量测周期中进行高质量的航迹起始仍然是很困难的任务,因此强杂波下的多目标航迹起始问题是一个具有挑战性的课题,具有重要的研究价值。本论文对强杂波下的多目标航迹起始中的杂波过滤、航迹起始、漏警检测等理论和关键技术进行研究,并给出了相应的解决方法。
第一,设计了基于放宽逻辑的杂波过滤算法。利用放宽的逻辑法对原始量测数据进行筛选,通过设计一种由小到大自适应变化的波门筛选量测,并利用量测数据的观测角信息,在多项式外推的基础上增加了角度外推。其作用是剔除大部分杂波,获得一种检测率高而杂波少的环境。
第二,设计了基于模糊的序列Hough变换航迹起始算法。算法根据系统噪声划分网格,平衡了网格划分粒度与航迹起始质量的关系;利用模糊聚类构建柔性的叠加矩阵,避免了传统Hough变换0-1刚性投票方式带来的变换误差;采用间隔周期的叠加矩阵匹配关联,克服了量测发生闪烁断续时不能及时建立目标航迹的缺点;并设计了斜率校验方法,检测编队密集的串行航迹。最后利用滑窗法及时反馈起始结果,确认航迹。
第三,设计了基于模糊聚类的漏警检测算法。首先将峰值点还原成真实航迹,然后用模糊聚类的思想计算漏检点迹与目标航迹的隶属度,将隶属度作为关联权重,计算漏检点迹与目标航迹的关联概率,从而检测出漏警航迹。最后,为验证漏警检测质量,设计了三种校验方法。该算法能检测出大部分漏检点迹,从而有效降低漏警率,提高航迹起始成功率。
实验结果表明,本文算法在强杂波多目标的环境下,可以有效建立目标航迹,较好解决了杂波过滤、航迹起始以及漏警检测等航迹起始中的关键技术问题。