一种雷达仿真目标航迹跟踪方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种雷达仿真目标航迹跟踪方法，包括以下步骤：S1、对雷达探测空域划分为多个扇区，检测初始扇区的探测点并进行记录探测信息，将所述探测信息生成旧航迹列表，将前一次得到的探测点作为旧航迹列表；S2、所述旧航迹列表中的探测信息中满足预定条件的点生成动态航迹列表，将不满足预定条件的点生成自由航迹列表；S3、判断所述动态航迹列表、自由航迹列表是否完成卡尔曼滤波初始化，若是，则进行卡尔曼滤波预测；S4、根据所述航迹列表计算空间统计距离并生成矩阵，选择空间统计距离矩阵最小值，得到目标航迹。通过本发明专利技术的方法得到的目标飞行轨迹较为准确，误差较小。

【技术实现步骤摘要】
一种雷达仿真目标航迹跟踪方法及系统
本专利技术涉及雷达仿真领域，特别涉及一种雷达仿真目标航迹跟踪方法及系统。
技术介绍
相控阵雷达是一种多功能、高性能的新型雷达系统，主要能满足以下两类需求：作用距离远，能发现和测量5000km外的目标；天线波束扫描要快，能跟踪速度为20马赫的目标，并缩短控制反应时间，提高跟踪速度；实现上述两类需求，可采用下述两类方式：第一类需求，可以通过加大天线面积和电波的发射功率，设计最佳信号波形，以及降低接收机噪声来解决；第二类需求，机械扫描的常规雷达已不能胜任，需采用电扫描雷达波束指向系统，这种系统，在搜索和跟踪目标时，整个天线系统可以固定不动，通过控制阵列天线中各个阵元的相位，便可得到所需要的天线方向图和波束指向；相控阵雷达从理论上满足了作用距离远和反应时间短、多目标跟踪的要求，正是因为相控阵雷达的高效能、多功能，使得其系统十分复杂，仿真难度很大。同时，相控阵雷达与机械扫描雷达一样，其发射分系统和接收分系统仍然是两个基本分系统：发射分系统发射天线阵；发射馈电系统(发射波束形成网络)；发射信号产生及功率放大部分。接收分系统接收天线阵；接收机前端；接收波束形成网络；多路接收机；信号处理机；雷达终端设备。相控阵雷达系统是一个非常灵活、复杂的系统，要仿真这样一个复杂系统的工作过程，面面俱到是不现实的，不可能做到和实际雷达设备一一对应，必须有所侧重，有所取舍，抓住影响其处理结果的关键因素和关心的主要方面，在保证一定的可信度的条件下，通过把各个模块的功能抽象化，融合后得到高效、可靠的仿真系统。专利CN201410173557.5通过资源调度模块产生当前雷达事件；所述信号产生模块执行当前雷达事件，并将形成的信号产生结果输送到资源调度模块；所述信号处理模块从资源调度模块获取上个雷达事件的信号产生结果，处理所述信号产生结果，并将形成的信号处理结果输送到资源调度模块；所述的数据处理模块从资源调度模块获取上个雷达事件的信号处理结果，处理所述的信号处理结果，并将处理结果输送到调度模块。利用OpenMP的并行计算方法实现计算，通过消息传递接口传递消息。该方案虽然与本专利技术模块架构类似，但其仅仅说明了模块间的联系关系与简单实现功能，未详细说明实现原理及实现方案。专利CN201310585730.8公开了仿真系统将系统框架划分为一主体子系统——雷达工作台仿真子系统和三个辅助子系统——仿真场景控制子系统、雷达主控计算机子系统和雷达分析评估子系统，其中，；仿真场景控制子系统主要由仿真参数装订模块、1类目标航迹生成模块、2类目标航迹生成模块和3类目标航迹生成模块组成，为雷达工作台仿真子系统提供输入数据。然而该方案虽然并未公开如何实现有效的目标跟踪方案。专利CN201110460669.5公开了一种通用的雷达仿真系统及其仿真应用方法，通过层次化的雷达仿真组件模型库，以促进雷达仿真组件的管理、查询与重用。其中，分系统模型层用于描述雷达仿真应用系统的功能，并包括目标与环境特性模型分系统、雷达装备模型分系统以及评估模型分系统；对象模型层有若干对象模型，而且如目标与环境特性模型分系统的对象模型组成有:目标特性对象模型、环境特性对象模型、杂波信号对象模型以及干扰信号对象模型。但只是涉及到了目标特性对象模型、环境特性对象模型、杂波信号对象模型以及干扰信号对象模型，具体的仿真方式并没有公开。文献《相控阵雷达系统仿真模型研究》(李钦富、许小剑，《中国电子科学研究院学报》,2007(3):239-243)公开了一种常用架构的雷达仿真系统，然而该系统并未具体描述仿真方法，同时其目标发现方法采用常规的探测概率计算模型，误差较大，目标发现准确度较低。综上所述，现有的雷达仿真系统目标航迹预测与跟踪能力较差，不能准确得到目标的飞行轨迹，误差较大，对后续目标处理造成很大的影响。
技术实现思路
本专利技术在于克服现有技术的上述不足，提供一种能够较准确得到目标的飞行轨迹，误差较小的雷达仿真目标航迹跟踪方法及系统。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种雷达仿真目标航迹跟踪方法，包括以下步骤：S1、对雷达探测空域划分为多个扇区，检测初始扇区的探测点并进行记录探测信息，将所述探测信息生成旧航迹列表，将前一次得到的探测点作为旧航迹列表；S2、所述旧航迹列表中的探测信息中满足预定条件的点生成动态航迹列表，将不满足预定条件的点生成自由航迹列表；S3、判断所述动态航迹列表、自由航迹列表是否完成卡尔曼滤波初始化，若是，则进行卡尔曼滤波预测；S4、根据所述航迹列表计算空间统计距离并生成矩阵，选择空间统计距离矩阵最小值，得到目标航迹。进一步地，所述探测信息为俯仰角、方位角、斜距值。进一步地，所述步骤S3还包括，判断所述动态航迹列表、自由航迹列表是否完成卡尔曼滤波初始化，若否，则直接执行所述步骤S4。进一步地，将所述步骤S4得到的目标航迹作为下次航迹预测的旧航迹。本专利技术同时提供一种雷达仿真目标航迹跟踪系统，包括旧航迹列表生成模块，用于对雷达探测空域划分为多个扇区，检测初始扇区的探测点并进行记录探测信息，将所述探测信息生成旧航迹列表，将前一次得到的探测点作为旧航迹列表；动态航迹列表生成模块，用于将所述旧航迹列表中的探测信息中满足预定条件的点生成动态航迹列表；自由航迹列表生成模块，用于将所述旧航迹列表中的探测信息中不满足预定条件的点生成自由航迹列表；卡尔曼滤波预测模块，用于将完成卡尔曼滤波初始化的所述动态航迹列表、自由航迹列表进行卡尔曼滤波预测；目标航迹生成模块，用于所述航迹列表计算空间统计距离并生成矩阵，选择空间统计距离矩阵最小值，得到目标航迹。进一步地，所述探测信息为俯仰角、方位角、斜距值。进一步地，将所述目标航迹生成模块得到的目标航迹作为下次航迹预测的旧航迹。与现有技术相比，本专利技术的有益效果本专利技术的雷达仿真目标航迹跟踪方法对雷达探测空域进行划分，并通过生成动态航迹列表与自由航迹列表的方式选择航迹列表中空间统计距离矩阵最小值，得到目标航迹，通过本专利技术的方法得到的目标飞行轨迹较为准确，误差较小。附图说明图1所示为本专利技术的雷达仿真目标航迹跟踪方法流程图。图2所示为本专利技术的雷达仿真目标航迹跟踪方法的具体实现流程图。图3所示为本专利技术的雷达仿真目标航迹跟踪系统模块框图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1：一种雷达仿真目标航迹跟踪方法，参看图1，包括以下步骤：S1、对雷达探测空域划分为多个扇区，检测初始扇区的探测点并进行记录探测信息，将所述探测信息生成旧航迹列表，将前一次得到的探测点作为旧航迹列表；S2、所述旧航迹列表中的探测信息中满足预定条件的点生成动态航迹列表，将不满足预定条件的点生成自由航迹列表；S3、判断所述动态航迹列表、自由航迹列表是否完成卡尔曼滤波初始化，若是，则进行卡尔曼滤波预测；S4、根据所述航迹列表计算空间统计距离并生成矩阵，选择空间统计距离矩阵最小值，得到目标航迹。所述探测信息为俯仰角、方位角、斜距值。所述步骤S3还包括，判断所述动态航迹列表、自由航迹列表是否完成卡尔曼滤波初始化，若否，则直接执行所述步骤S4。将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达仿真目标航迹跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对雷达探测空域划分为多个扇区，检测初始扇区的探测点并进行记录探测信息，将所述探测信息生成旧航迹列表，将前一次得到的探测点作为旧航迹列表；S2、所述旧航迹列表中的探测信息中满足预定条件的点生成动态航迹列表，将不满足预定条件的点生成自由航迹列表；S3、判断所述动态航迹列表、自由航迹列表是否完成卡尔曼滤波初始化，若是，则进行卡尔曼滤波预测；S4、根据所述航迹列表计算空间统计距离并生成矩阵，选择空间统计距离矩阵最小值，得到目标航迹。

【技术特征摘要】
1.一种雷达仿真目标航迹跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对雷达探测空域划分为多个扇区，检测初始扇区的探测点并进行记录探测信息，将所述探测信息生成旧航迹列表，将前一次得到的探测点作为旧航迹列表；S2、所述旧航迹列表中的探测信息中满足预定条件的点生成动态航迹列表，将不满足预定条件的点生成自由航迹列表；S3、判断所述动态航迹列表、自由航迹列表是否完成卡尔曼滤波初始化，若是，则进行卡尔曼滤波预测；S4、根据所述航迹列表计算空间统计距离并生成矩阵，选择空间统计距离矩阵最小值，得到目标航迹。2.根据权利要求1所述的雷达仿真目标航迹跟踪方法，其特征在于，所述探测信息为俯仰角、方位角、斜距值。3.根据权利要求1所述的雷达仿真目标航迹跟踪方法，其特征在于，所述步骤S3还包括，判断所述动态航迹列表、自由航迹列表是否完成卡尔曼滤波初始化，若否，则直接执行所述步骤S4。4.根据权利要求1所述的雷达仿真目标航迹跟踪方法，其特征在于，将所述步骤S4得到的目...

【专利技术属性】
技术研发人员：张芃芃，陈军，郝亚南，罗涛，
申请(专利权)人：成都紫瑞青云航空宇航技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51