本發(fā)明屬于水聲陣列信號(hào)處理，具體涉及一種多干擾環(huán)境下的純方位多目標(biāo)軌跡跟蹤方法。

背景技術(shù)：

1、復(fù)雜環(huán)境下目標(biāo)數(shù)量和干擾等因素時(shí)刻變化，如何根據(jù)量測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確判斷目標(biāo)個(gè)數(shù)及狀態(tài)是水下目標(biāo)跟蹤技術(shù)面臨的巨大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的基于數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的純方位目標(biāo)跟蹤技術(shù)難以突破計(jì)算量大的瓶頸，且容易出現(xiàn)誤跟或跟丟等現(xiàn)象，無法估計(jì)目標(biāo)數(shù)目?；陔S機(jī)有限集的跟蹤方法在集合意義上進(jìn)行，大大減小計(jì)算復(fù)雜度，能夠在目標(biāo)數(shù)未知或可變時(shí)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行精確跟蹤。

2、目前，基于隨機(jī)有限集的目標(biāo)跟蹤技術(shù)大多是針對(duì)單節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的，純方位目標(biāo)跟蹤存在單傳感器不可觀測，且針對(duì)多干擾情況，僅利用ek-phd方法跟蹤目標(biāo)軌跡時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)目標(biāo)數(shù)估計(jì)不準(zhǔn)確以及漏檢等問題，因此需要一種多干擾環(huán)境下的純方位多目標(biāo)軌跡跟蹤方法來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種多干擾環(huán)境下的純方位多目標(biāo)軌跡跟蹤方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種多干擾環(huán)境下的純方位多目標(biāo)軌跡跟蹤方法，包括以下步驟：

3、步驟s1、利用傳統(tǒng)方位估計(jì)方法處理傳感器陣列接收的原始數(shù)據(jù)，得到方位角的估計(jì)結(jié)果；

4、步驟s2、對(duì)方位角的結(jié)果進(jìn)行線性濾波，以減少方位角估計(jì)結(jié)果中的干擾；

5、步驟s3、進(jìn)行多目標(biāo)純方位目標(biāo)軌跡跟蹤。

6、該方法利用gm-phd濾波器對(duì)多干擾下的方位估計(jì)結(jié)果進(jìn)行線性濾波，得到方位軌跡連續(xù)且干擾較少的方位角估計(jì)結(jié)果，將其作為純方位目標(biāo)軌跡跟蹤問題的量測輸入；其次，建立目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡與量測方位角的非線性關(guān)系，利用ek-phd濾波器對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行跟蹤，得到連續(xù)的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡。

7、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，在步驟s1中，方位角的估計(jì)結(jié)果稱為。

8、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟s1具體包括對(duì)陣列接收的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行方位估計(jì)，利用cbf、mvdr、music等方法進(jìn)行方位角估計(jì)，根據(jù)時(shí)頻分析圖對(duì)不同頻段進(jìn)行對(duì)比分析，找到一組誤差合理的方位估計(jì)結(jié)果。

9、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，在步驟s2中，將作為步驟s2量測輸入，建立線性的輸入輸出關(guān)系，利用gm-phd濾波器對(duì)多干擾不連續(xù)的進(jìn)行線性濾波，得到干擾少且連續(xù)的方位軌跡結(jié)果，稱為。

10、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟s2包括以下步驟：

11、步驟s201、建立線性濾波模型，包括目標(biāo)方位角狀態(tài)模型及量測模型；

12、步驟s202：算法初始化；

13、步驟s203、預(yù)測；

14、步驟s204、更新；

15、步驟s205、高斯分量的修剪與合并；

16、步驟s206、提取目標(biāo)狀態(tài)；

17、步驟s207、估計(jì)目標(biāo)數(shù)目。

18、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，在步驟s3中，利用作為量測。

19、作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟s3包括以下步驟：

20、步驟s301、建立非線性濾波模型，包括目標(biāo)狀態(tài)模型及量測模型；

21、步驟s302：算法初始化；

22、步驟s303、預(yù)測；

23、步驟s304、更新；

24、步驟s305、高斯分量的修剪與合并；

25、步驟s306、提取目標(biāo)狀態(tài)；

26、步驟s307、估計(jì)目標(biāo)數(shù)目；

27、步驟s308、ospa跟蹤誤差分析。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

29、本發(fā)明，在輸入為多干擾的方位估計(jì)結(jié)果的情況下，利用gm-phd方法進(jìn)行線性濾波，能夠降低方位角軌跡的減少干擾并改善漏檢情況；

30、本發(fā)明，利用濾波后的方位角結(jié)果作為非線性濾波輸入，利用ek-phd方法對(duì)多傳感器接收量測進(jìn)行集中式融合并進(jìn)行多目標(biāo)軌跡跟蹤，實(shí)現(xiàn)在多干擾下的多目標(biāo)純方位軌跡跟蹤。

技術(shù)特征：

1.一種多干擾環(huán)境下的純方位多目標(biāo)軌跡跟蹤方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多干擾環(huán)境下的純方位多目標(biāo)軌跡跟蹤方法，其特征在于：在步驟s1中，方位角的估計(jì)結(jié)果稱為。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多干擾環(huán)境下的純方位多目標(biāo)軌跡跟蹤方法，其特征在于：步驟s1具體包括對(duì)陣列接收的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行方位估計(jì)，利用cbf、mvdr、music等方法進(jìn)行方位角估計(jì)，根據(jù)時(shí)頻分析圖對(duì)不同頻段進(jìn)行對(duì)比分析，找到一組誤差合理的方位估計(jì)結(jié)果。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多干擾環(huán)境下的純方位多目標(biāo)軌跡跟蹤方法，其特征在于：在步驟s2中，將作為步驟s2量測輸入，建立線性的輸入輸出關(guān)系，利用gm-phd濾波器對(duì)多干擾不連續(xù)的進(jìn)行線性濾波，得到干擾少且連續(xù)的方位軌跡結(jié)果，稱為。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多干擾環(huán)境下的純方位多目標(biāo)軌跡跟蹤方法，其特征在于：步驟s2包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多干擾環(huán)境下的純方位多目標(biāo)軌跡跟蹤方法，其特征在于：在步驟s3中，利用作為量測。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多干擾環(huán)境下的純方位多目標(biāo)軌跡跟蹤方法，其特征在于：步驟s3包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種多干擾環(huán)境下的純方位多目標(biāo)軌跡跟蹤方法，屬于水聲陣列信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：步驟S1、利用傳統(tǒng)方位估計(jì)方法處理傳感器陣列接收的原始數(shù)據(jù)，得到方位角的估計(jì)結(jié)果；步驟S2、對(duì)方位角的結(jié)果進(jìn)行線性濾波，以減少方位角估計(jì)結(jié)果中的干擾；步驟S3、進(jìn)行多目標(biāo)純方位目標(biāo)軌跡跟蹤；本發(fā)明，在輸入為多干擾的方位估計(jì)結(jié)果的情況下，利用GM?PHD方法進(jìn)行線性濾波，能夠減少方位角軌跡的干擾并改善漏檢情況，利用濾波后的方位角結(jié)果作為非線性濾波輸入，利用EK?PHD方法對(duì)多傳感器接收量測進(jìn)行集中式融合并進(jìn)行多目標(biāo)軌跡跟蹤，實(shí)現(xiàn)在多干擾下的多目標(biāo)純方位軌跡跟蹤。

技術(shù)研發(fā)人員：楊益新,洪語聰,王璐
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西北工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/10