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。     

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.     

基于多普勒信息的NSHT航迹起始方法

针对临近空间高超声速目标航迹起始困难的问题,依据超视距雷达能够提供目标精确多普勒信息的特点,从径向速度、径向机动能力和角速度3个方面推导了航迹起始约束条件,文中给出了更为精确的相关波门设计方法,通过目标运动特性确定最终航迹。仿真结果表明,该方法能够有效起始临近空间高超声速目标航迹,且效果优于传统利用目标位置信息进行航迹起始的方法。     

基于通用航迹起始模型的一步延迟新算法

针对杂波环境下的快速目标航迹起始问题,提出一种新的航迹起始算法,该算法结合了一种新的航迹起始模型和一步延迟航迹起始算法的优点。其主要思想是在普通航迹起始模型的基础上,增加了一级中间航迹,并采用一步延迟航迹起始算法,利用相邻两个采样周期的量测,计算累积新息,剔除虚假航迹、分裂航迹。仿真结果表明:该算法比一般的逻辑算法设计灵活性更强,虚假航迹起始概率也明显下降。     

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。     

基于一步延迟航迹起始算法研究

针对基于逻辑的航迹起始算法可能产生分裂虚假航迹的情况,深入研究了基于一步延迟的航迹起始算法。在应用修正逻辑法起始航迹后,利用相邻2个采样周期量测信息的累积新息,剔除虚假分裂航迹。仿真结果表明：该算法在正确航迹起始概率上和基于修正逻辑的方法相当,但虚假航迹起始概率远低于后者。     

快速随机Hough变换航迹起始算法

针对基于Hough变换航迹起始算法存在的虚警率过高现象,提出了一种快速随机Hough变换(FRHT)航迹起始算法。该算法充分考虑了目标的运动信息,使用了序列采样策略,并利用采样终止规则限制采样次数,从而保证了该算法具有较高的航迹起始成功率,并且大大缩短了航迹起始时间。仿真结果表明了算法的有效性。     

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。     

一种含有小波门的群目标精细航迹起始算法

群目标航迹起始是群目标跟踪过程中很重要的一个环节,为了能够取得良好的群起始效果,提出了一种含有小波门的群目标精细航迹起始算法。首先利用坐标映射距离差分的快速群分割算法将群快速分割,形成暂态群,然后通过群重心预关联,把各个子群相关联。最后通过建立对应坐标系,在子群中建立小波门,再利用填补虚假量测的方法完成群内量测的互联,最终形成群起始的精细航迹。     

一种实用的多目标航迹跟踪算法

讨论在某试验雷达系统中多目标航迹跟踪问题,即对送入计算机的点迹进行处理,判断出这些点是否是目标点,若是目标点则要与相关的航迹进行关联,从而实现对航迹的更新.在该系统中采用多普勒-距离坐标系.在多目标的情况下,结合多普勒信息,雷达可以较方便地对目标进行区分和距离跟踪.为了快速正确地起始航迹,采用逻辑航迹起始算法来起始航迹,并用利用波门法进行航迹跟踪.最后给出了相关的实验结果.     

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.     

Statistical performance analysis of track initiation techniques

This paper analyzes the statistical performance of track initiation methods. It evaluates, by considering a track initiation as a problem of signal detection, the track detection probabilities and false track probabilities of four popular approaches: the rule-based method, the logic-based method, the Hough transform, and the modified Hough transform techniques. The first two methods detect the existence of tracks in a sequential fashion, and the fast two are image processing techniques that initiate tracks using a batch of frames. The analytical expressions for the track detection probability and false track probability of the four methods are derived to predict their capabilities in capturing new tracks and in rejecting false tracks due to false alarms and clutter background. Monte Carlo simulations are performed to confirm the analysis. It is observed that when the false track probability is held fixed, the logic-based and the modified Hough transform techniques have good detection performances     

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。     

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.     

一种基于3D-TPH的航迹起始新方法

针对标准Hough法计算时间长,存储量大等问题,本文将标准Hough法中参数空间的划分分为两步：粗划分和细划分,提出了一种基于三维的两级Hough变换（3D-TPH）的航迹起始新方法。仿真实验表明：该方法不仅有效的减少了计算量和计算时间,降低了起始航迹的簇拥性,且减少了虚假航迹的占有率,运算实时性显著提高,具有较高的工程应用价值。     

LFM雷达对临近空间高超声速目标的跟踪研究

针对临近空间高超声速目标跟踪的问题,提出了一种ECEF坐标系下基于径向速度补偿和相邻时刻目标量测对消处理的高超声速目标跟踪算法.首先,充分分析了目标高超声速运动对雷达探测跟踪的影响,并在此基础上合理构建了目标高超声速运动下的量测模型,以避免模型失配所引起的滤波发散问题;其次,利用解模糊处理后的径向速度估计对目标高超声速运动引起的高动态偏差做近似补偿,以将问题转换为低系统偏差下的状态估计问题,最后,通过基于相邻时刻目标量测对消处理的单雷达量测方程构建,可有效回避低系统偏差存在下的航迹关联问题,进而实现临近空间高超声速目标的可靠跟踪.仿真结果表明,与现有的临近空间目标跟踪算法相比,该算法具有较高的定位跟踪精度.     

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。     

基于代数图论的修正贝叶斯群目标航迹起始算法

群目标跟踪技术是测量空中集群生物目标飞行状态的有效手段,而航迹起始是群目标跟踪的第1步,包括分群检测与航迹确认。针对现有算法在分群检测时限制群内目标必须两两相似,在航迹确认时因等效量测残差过大导致航迹误丢弃的问题,该文提出一种基于代数图论的修正贝叶斯群目标航迹起始算法,通过引入代数图论实现监测空间内量测集合的划分,通过修正经典贝叶斯算法的似然比定义避免航迹的误丢弃。实测数据处理结果证明该算法具备准确划分各个子群并快速起始各子群航迹的能力。