【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达信息处理，涉及一种基于修正hough变换的多要素航迹起始方法及系统。
技术介绍
1、随着现代科技的发展，各类飞行器得到了广泛应用，尤其是低空、慢速、体积小的“低慢小”飞行器(如轻型飞机、无人机等)，在民用领域发挥着越来越重要的作用。然而，伴随着这些飞行器的普及，非法飞行事件(即未经授权的飞行)也日益增多，一些不法分子甚至利用无人机实施非法活动，对公共安全构成了严重威胁。因此，各国对“低慢小”目标的检测与跟踪技术提出了更高的要求。
2、在多目标检测与跟踪系统中，航迹起始是整个多目标跟踪的首要环节，指的是在目标进入稳定跟踪前，基于初步检测数据确立目标航迹的过程。对于“低慢小”目标，航迹起始尤其具有挑战性，既需要快速起始，又需要在杂波密集的环境中抑制虚假航迹的产生。现有的航迹起始算法，如逻辑法、启发式规则等，在虚警概率较低时性能较好，但在复杂环境(如密集杂波、干扰等场景)下往往难以应对，表现为虚假航迹多、计算量大、实时性差等问题。
3、霍夫变换(hough transform)是一种经典的图像分析算法，广泛应用于图像中的直线、圆等几何形状的检测。其核心思想是将几何对象的检测从图像空间转换到参数空间，通过在参数空间中寻找特定形状的累积来实现目标检测。在雷达数据处理领域，霍夫变换常用于目标航迹的起始与识别，尤其适用于直线目标的检测，如飞机、导弹等目标的轨迹。然而，在面对“低慢小”目标的航迹起始时，传统的霍夫变换批处理方法虽然能够处理部分杂波环境下的目标，但当杂波严重时会产生大量虚假候选航迹，增加计
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：
2、在密集杂波环境下，传统算法(如逻辑法、启发式规则和霍夫变换方法)性能不足，特别是在处理“低慢小”目标的航迹起始时，存在大量虚假航迹、计算量大和实时性差的问题。本专利技术提出了一种基于修正hough变换的多要素航迹起始方法及系统，通过综合利用多维信息(包括位置、速度、航向、多普勒通道号和信噪比等)剔除大量虚假航迹序列，降低后续修正hough变换算法的负载，优化航迹起始过程。
3、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
4、一种基于修正hough变换的多要素航迹起始方法，包括：
5、获取点迹凝聚后的所有点迹，选择周期上连续的三拍量测数据，进行逐一遍历式关联，得到待定航迹；
6、设定多要素约束条件，基于多要素约束条件对待定航迹进行筛选，保留符合筛选要求的待定航迹；
7、基于hough变换剔除不共线的待定航迹，得到三维空间内近似直线的待定航迹；
8、基于航迹的信噪比评估航迹起始的置信度，对于符合信噪比阈值条件的航迹，将其判定为有效航迹，作为最终输出，完成航迹起始。
9、本专利技术进一步的技术方案：所述基于多要素约束条件包括速度约束和多普勒速度一致性约束。
10、本专利技术进一步的技术方案：所述速度约束具体为：
11、假设目标匀速直线运动，根据运动目标特点设置速度最大值和最小值；若每两拍之间的速度都在限定范围内，则保存至待定航迹序列，否则，删除该条航迹。
12、本专利技术进一步的技术方案：所述多普勒速度一致性约束具体为：
13、对待定航迹的滤波器通道号和已知的点迹滤波器通道号二者之间的差异进行判断，若差异不符合统计学中的3σ原则，则从待定航迹序列中删除该条航迹。
14、本专利技术进一步的技术方案：所述待定航迹的滤波器通道号的计算方法如下：
15、基于航迹位置和航迹速度计算航迹径向速度；
16、基于径向速度计算航迹多普勒速度；
17、基于航迹多普勒速度、脉冲重复周期、积累点数三者的乘积与积累点数进行取模操作得到待定航迹的滤波器通道号。
18、本专利技术进一步的技术方案：所述基于hough变换剔除不共线的航迹，包括：
19、将待定航迹的连续三次量测数据投影到两个二维平面上，分别为x-z平面和y-z平面，在每个平面内，将投影后的数据转换为参数空间中的三条曲线；
20、计算每条曲线与前一条曲线的差值，得到差分函数，用于确定过零交叉点；
21、检查以下两个条件是否满足：连续过零交叉点的角度差的绝对值不超过预设阈值；连续过零交叉点的斜率符号相同；如果不满足上述条件任意之一，则从待定航迹序列中删除该条航迹。
22、本专利技术进一步的技术方案：所述基于航迹的信噪比评估航迹起始的置信度，包括：
23、根据所有点迹的信噪比，设定一个检测门限值，用于判别目标回波的强弱；对于待定航迹，检查其连续3拍的回波信噪比；
24、如果连续3拍的信噪比均超过门限，认为该航迹为真实目标，置信度较高，则立即将该航迹转移至起始航迹批次，开始建航；如果连续3拍的信噪比不稳定或低于门限，则暂缓建航，等待后续数据进行评估；
25、对于置信度较低的待定航迹，继续监测第4拍和第5拍的回波信噪比；如果在前5拍中，任意3拍的信噪比超过门限，则将该航迹转移至起始航迹批次，确认目标存在；如果在5拍内不足3拍信噪比超过门限，则删除该航迹，认为其可能为虚假目标。
26、一种基于修正hough变换的多要素航迹起始系统，包括：
27、点迹关联模块，用于获取点迹凝聚后的所有点迹，选择周期上连续的三拍量测数据，进行逐一遍历式关联，得到待定航迹；
28、航迹筛选模块，用于设定多要素约束条件，基于多要素约束条件对待定航迹进行筛选，保留符合筛选要求的待定航迹；
29、hough变换模块，用于基于hough变换剔除不共线的待定航迹，得到三维空间内近似直线的待定航迹；
30、航迹起始处理模块，用于基于航迹的信噪比评估航迹起始的置信度，对于符合信噪比阈值条件的航迹，将其判定为有效航迹，作为最终输出，完成航迹起始。
31、一种计算机可读存储介质，其特征在于存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现上述的方法。
32、一种计算机程序产品，其特征在于包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现上述的方法。
33、本专利技术的有益效果在于：
34、本专利技术提供的一种基于修正hough变换的多要素航迹起始方法及系统，基于修正霍夫变换算法，综合利用点迹的位置、速度、航向、多普勒通道号和信噪比等信息，在有效抑制虚假航迹的基础上，提升了目标的快速航迹起始能力，同时避免了传统霍夫变换算法计算量过大和实时性差的问题。实测结果表明，该算法在复杂态势环境下显著提升了“低慢小”等类型目标航迹起始的置信度。与现有技术相比，具有以下优点：
35、1、减少计算量。本专利技术通过多要素修正hough变换，充分利用目标的位置、速度、点迹多普勒通道号和信噪比等先验信息，减少了需要处理的点迹数量，显著降低了计算复杂度；
36、2、有效抑制虚假航迹本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于修正Hough变换的多要素航迹起始方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种基于修正Hough变换的多要素航迹起始方法，其特征在于，所述基于多要素约束条件包括速度约束和多普勒速度一致性约束。
3.根据权利要求2所述一种基于修正Hough变换的多要素航迹起始方法，其特征在于，所述速度约束具体为：
4.根据权利要求2所述一种基于修正Hough变换的多要素航迹起始方法，其特征在于，所述多普勒速度一致性约束具体为：
5.根据权利要求4所述一种基于修正Hough变换的多要素航迹起始方法，其特征在于，所述待定航迹的滤波器通道号的计算方法如下：
6.根据权利要求1所述一种基于修正Hough变换的多要素航迹起始方法，其特征在于，所述基于Hough变换剔除不共线的航迹，包括：
7.根据权利要求1所述一种基于修正Hough变换的多要素航迹起始方法，其特征在于，所述基于航迹的信噪比评估航迹起始的置信度，包括：
8.一种基于修正Hough变换的多要素航迹起始系统，其特征在于，包括：
9.
10.一种计算机程序产品，其特征在于包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现权利要求1所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于修正hough变换的多要素航迹起始方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种基于修正hough变换的多要素航迹起始方法，其特征在于，所述基于多要素约束条件包括速度约束和多普勒速度一致性约束。
3.根据权利要求2所述一种基于修正hough变换的多要素航迹起始方法，其特征在于，所述速度约束具体为：
4.根据权利要求2所述一种基于修正hough变换的多要素航迹起始方法，其特征在于，所述多普勒速度一致性约束具体为：
5.根据权利要求4所述一种基于修正hough变换的多要素航迹起始方法，其特征在于，所述待定航迹的滤波器通道号的计算方法如下：
【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉妮，罗利强，周永伟，杨森，王延暴，王宇航，
申请(专利权)人：西安电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。