密集杂波环境下的多目标航迹起始算法研究

针对密集杂波环境下多目标航迹起始问题,提出了基于Hough变换和直观法的一种新的航迹起始算法,很好地解决了Hough变换在航迹起始中因为扫描周期数有限而无法使用以及直观法在密集杂波下无法正常起始航迹的问题,同时降低了航迹起始的总运算量。通过仿真结果可知,该方法能在密集杂波环境下对多目标航迹实现有效起始,对工程应用有一定意义。     

一种基于Hough变换的航迹起始新方法

针对Hough变换法计算量大、存储量大以及在参数空间量化间隔和积累方式难于选取的问题,提出一种改进的Hough变换法,避免了参数空间间隔的选取问题。密集杂波背景下多目标的航迹起始仿真实验表明,该方法能大大改善航迹起始的正确性和反应时间,有效改善局部峰值簇拥现象,而且对杂波干扰具有更好的稳健性,比较适合于密集杂波下目标的航迹起始。     

基于确定参数Hough变换的航迹起始

Hough变换具有对局部缺损不敏感,抗噪声、杂波等特点,适用于杂波环境下的航迹起始。但Hough变换运算量大、占用内存多,这限制了其在航迹起始中的应用。文中提出了一种利用Hough变换实现航迹起始的新算法,舍弃了传统Hough变换采用观测空间中各点对参数空间投票的方法,改用几个点确定的唯一曲线进行投票。在该方法中每个观测点只对经过该点的部分曲线投票,减少了投票运算的次数。同时该方法利用了观测数据的时序信息和目标的运动信息,抑制了虚假航迹的产生。仿真结果表明:该算法运算速度和内存使用率要好于修正Hough变换,对杂波生成的虚假航迹有更好的抑制效果,并且不容易丢失真实目标的航迹。     

低概率目标点迹截获下的修正Hough变换航迹起始方法

为了在强杂波的环境下有效地起始航迹,提出一种针对低概率目标点迹截获下的修正Hough变换方法。该方法使用标签记录回波数据的时序信息,并通过速度门限和时序特征信息对截获的数据进行关联,同时结合Hough变换的方法,可以在低概率目标点迹截获下实现航迹起始。仿真实验表明,算法有效地克服了现有的Hough变换法及其衍生改进算法不能有效地解决低概率目标点迹截获下的航迹起始问题,大大提升了起始正确率,并具有较强的工程可行性。     

一种改进的基于随机Hough变换的航迹起始方法

针对强杂波环境和目标回波不连续情况下,现有的Hough变换法及其衍生出来的相关改进算法无法有效起始航迹的问题,提出了一种改进的基于随机Hough变换的航迹起始方法.该方法利用速度信息加以限制,不仅对相邻两个周期的数据进行关联,也可以对间隔了一个周期的两组数据进行关联.仿真结果表明,该方法在强杂波环境和目标回波不连续情况下体现了良好性能.     

一种岸基船舶雷达多目标跟踪分析系统

岸基船舶雷达主要用于近海船舶监视和管理。海域环境下雷达回波起伏多样复杂,回波的稳定性易受环境影响,直接影响目标的检测及跟踪,强杂波等干扰严重制约了航迹跟踪分析性能。在密集杂波背景下,基于常规数据处理的航迹起始方法易存在虚假航迹多、起始速度慢及目标起始困难等问题。为了降低虚警率、提高起始效率和目标稳定跟踪的性能,设计了一种基于岸基船舶雷达多目标跟踪分析系统。该系统用于近海雷达船舶监视和管理,已经成功应用于海洋渔业局等监管执法部门,在海域杂波环境下,极大地提高目标起始和稳定跟踪效果,具有较高的应用价值。     

一种极坐标系下的航迹起始方法

为了满足车载雷达对地目标探测中,由于强地杂波的影响而导致的虚假航迹多的缺陷,通过对目前航迹起始方法的分析,针对传统逻辑航迹起始方法的改进,提出了应用于强地杂波环境中,极坐标系下的航迹起始方法,并通过仿真证明,本方法与逻辑起始方法在航迹起始方面具有相当的航迹起始概率,但是在地杂波比较严重时,虚假航迹的数量大幅减少,是一种理想的强地杂波环境中对地目标跟踪的航迹起始方法。     

并行Hough 变换航迹起始

Hough 变换作为一种批处理航迹起始方法,混淆了传感器量测数据的时序信息,难以克服单次扫描数据的累积效应。该文通过改变Hough 变换处理结构和计数器累加方式,提出了一种并行处理结构的Hough 变换航迹起始算法。该算法利用Hough 变换将不同时刻的量测集合分别映射到参数空间,继而将空间中具有相同索引的各次累加结果构成累加向量;再根据建立的参数空间累加规则,利用滑窗法来确定累积矩阵的输出,最后通过门限检测实现航迹起始判决。对密集杂波环境下不同扫描周期下的航迹起始问题进行了仿真验证,结果表明了并行Hough变换起始算法的有效性。      

一种天波超视距雷达分级Hough变换航迹起始方法

天波超视距雷达固有的低数据率、低检测概率和低量测精度等特征对航迹起始方法提出新的挑战。本文提出了一种天波超视距雷达两级Hough变换航迹起始算法(TH-HT)。该方法首先采用时间-径向距离数据进行第1级Hough变换,将多普勒量测作为积累约束条件来避免无效积累,得到候选航迹;之后对与每条候选航迹相应的时间-方位角数据进行第2级Hough变换,最终得到确认航迹。通过描述各级积累单元获得杂波投票数期望的定理,给出两级阈值的确定方法。与MMUPDA的仿真比较表明,TH-HT不但具有较高的航迹起始概率和较低的虚假航迹概率,而且运行时间大大降低。     

基于雷达量测时空特征的航迹起始方法

日益拥挤、复杂的空域环境,使得确定真实目标航迹的起始尤为主要。现有关于雷达目标航迹起始的研究大多只考虑了实时性或起始率中的一种,难以在强杂波环境下完成快速而准确的航迹起始。本文提出一种适用于强杂波环境的基于深度学习和雷达量测时空(DLTS)特征的航迹起始算法。该算法首先从雷达量测组合中筛选出候选集,并从中提取出量测组合的时序变化和空间分布向量,作为一维卷积神经网络(1DCNN)和门控循环单元(GRU)混合模型的输入,获得量测组合的时间和空间维度特征,再将二者合并得到时空特征。最后对经过自注意力处理的时空特征进行真假航迹分类,完成航迹起始。在仿真实验中,DLTS算法在强杂波环境下能够在时间损耗与逻辑法相近的情况下有效提高真假航迹起始率性能。     

航迹起始算法及其性能仿真

针对密集杂波环境中目标航迹的快速起始问题,提出一种新的航迹起始算法,该算法结合Hough变换和逻辑法两种算法的优点,仿真试验结果表明,同逻辑法相比该算法虚假航迹数量明显下降,运算量没有显著增加,有较高的工程应用价值。     

基于两级Hough变换的机载雷达建航方法

提出一种基于Hough变换的建航方法,该方法通过对运动状态的两级Hough变换,可有效解决机载雷达强地杂波条件下航迹起始时间长、错误概率高的问题。通过仿真和实验证明,该方法可以有效降低虚假航迹的起始概率。     

基于径向速度的机载预警雷达航迹起始算法

针对实际情况下机载预警雷达虚警多、易掉点和俯仰角误差大从而导致航迹起始困难的问题,在WGS-84坐标系下建立载机和目标运动模型,根据目标径向速度的求解公式,推导了相邻周期内目标径向速度的差值波门,提出一种引入径向速度差值波门的航迹起始算法。仿真表明,该算法在杂波环境下能有效起始航迹,相对于传统的逻辑法,提高了正确航迹起始率,降低运算量。     

基于径向速度的机载预警雷达航迹起始算法

针对实际情况下机载预警雷达虚警多、易掉点和俯仰角误差大从而导致航迹起始困难的问题,在WGS-84坐标系下建立载机和目标运动模型,根据目标径向速度的求解公式,推导了相邻周期内目标径向速度的差值波门,提出一种引入径向速度差值波门的航迹起始算法.仿真表明,该算法在杂波环境下能有效起始航迹,相对于传统的逻辑法,提高了正确航迹起始率,降低运算量.     

基于幅度辅助的对海雷达航迹起始方法

针对复杂环境下不同雷达观测测量准确度存在差异而导致观测数据质量存在差异的问题,提出了一种基于幅度辅助的对海雷达航迹起始方法。该方法首先利用幅度信息计算幅度似然比,并以幅度似然比的大小来表示观测数据质量的高低,然后将这种幅度信息引起的数据质量差异用于Hough变换参数空间积累后的初选航迹参数的一次修正,提高迭代滤波初值的准确性;然后对一次修正后的初选航迹进行多尺度聚类,利用简单的二次迭代滤波方法分析得到目标的真实航迹起始数目和航迹起始参数;最后通过仿真数据证明了所提方法的有效性和优越性。     

基于高阶相关和贝叶斯规则的航迹起始算法

提出一种密集杂波环境下雷达目标航迹起始方法,将高阶相关航迹起始方法与贝叶斯规则相结合,给出联合航迹起始规则,在保证航迹起始率的前提下,有效地降低了杂波环境中的虚假航迹起始概率.蒙特卡罗仿真实验表明,该方法在保留了高阶相关法较高的真实航迹起始概率的优点,同时显著地降低了虚假航迹起始概率,证明了该方法的有效性及优越性.     

两级Hough变换航迹起始算法

密集杂波环境中低信噪比目标的航迹起始是目标跟踪面临的主要困难.考虑一类具有多普勒量测的目标跟踪问题,提出了一种两级Hough变换航迹起始算法.该算法将时间信息引入Hough变换,利用多普勒与斜距的相关性构造约束条件,将三维空间的轨迹检测转化为两个二维空间的轨迹检测问题.给出了四个描述算法特性的定理,为算法参数设计提供了依据.仿真表明算法的有效性.     

一种适合多频连续波体制雷达的航迹起始算法

作为多目标航迹处理中的首要问题,航迹起始的好与坏直接影响着后续航迹的处理.现有的航迹起始算法主要分为顺序处理技术和批处理两大类,包括直观法、逻辑法、Hough变换法、修正的Hough变换法等.本文对几种航迹起始算法的性能进行了仿真分析,并在此基础上研究了一种基于逻辑法的航迹起始算法,工程应用表明这是一种适用于多频连续波体制雷达的航迹起始算法.     

基于MSC-UHT的被动多传感器多目标航迹起始技术

针对传统基于Hough变换的航迹起始方法存在的计算量大及门限和参数选取困难,进而导致算法性能不稳定的问题,提出了一种非量化Hough变换的被动多传感器航迹起始算法,将数据空间中的备选小航迹转换成参数空间中的一个点,巧妙地避开了Hough变换量化一累积～峰值提取的变换流程,进而采用MeanShift聚类方法实现在参数空间中对目标个数的判断和测量的关联。仿真实验表明了该算法的有效性和优越性,具有较高的实际应用价值。     

基于组合Hough变换的精密进场雷达航迹起始算法

针对三坐标雷达监测空间中航迹起始问题, 结合以往的算法, 提出一种基于组合Hough变换的三维航迹起始算法。首先将三维量测数据在3个投影平面上进行投影, 然后对3个投影平面内的点分别进行组合Hough变换, 对3个平面内组合Hough变换的结果进行比对, 当相同的点迹至少在2个平面内起始成功时, 即判断直线航迹起始成功。在数据处理过程中, 使用三步组合的方法以加大真实航迹起始概率, 并用飞机的运动速度对组合数量进行约束, 降低了运算量。针对精密进场雷达的数据特点进行仿真验证, 证明了算法的有效性。