专利名称：一种航迹滤波的方法
技术领域：
本发明涉及二次雷达监视技术领域，尤其涉及对被监视对象的航迹进行滤波的方法。
背景技术：
二次监视雷达(SSR)主要用于对所处空域内的军民航飞机的飞行态势进行实时监视，管制员根据雷达数据对军民航飞机进行空中交通管制，因此，对军民航飞机的飞行轨迹进行精确地、快速地和自适应地跟踪监视非常重要。二次监视雷达(SSR)测量系统受到设备本身(如温度漂移)、飞机随机加速(如发动机抖动)以及外部环境(如多径效应、电磁干扰)影响，测量过程中容易出现高斯随机白噪声(随机误差)、突发性随机噪声(测量坏点)、测量状态时好时坏的现象。此外，军民航飞机在飞行过程中，均可能出现机动飞行，尤其是战斗机，机动飞行复杂，不仅速度快，而且转弯半径小。因此，二次监视雷达(SSR)的跟踪监视需要做到滤除高斯随机白噪声和突发性随机噪声，又快速实时、自适应地跟踪复杂机动目标。既要保证航迹精确，又要保证航迹机动跟踪快速；既要防止将机动转弯当成测量误差进行滤除，又要防止将测量误差当成是机动转弯进行处理。在工程应用中，航迹滤波的方法有很多，现有技术中最常用的是线性卡尔曼滤波。比如α-β-Y滤波，α-β-Υ滤波是最常用的线性卡尔曼滤波，其模型单一，运算简单。线性卡尔曼滤波适用于测量设备模 型、运动目标模型都比较清晰，设备状态矩阵和目标转移矩阵可以精准建模的测量系统。而对于无法精准建模的测量设备和运动目标，现有的线性尔曼滤波存在明显的局限性。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的航迹滤波的方法不能对无法精准建模的测量设备和运动目标进行准确滤波的技术问题，公开了一种航迹滤波的方法。本发明的目的通过下述技术方案来实现:
一种航迹滤波的方法，其具体包含以下步骤:探测跟踪目标的柱坐标系
(式肩,Zi),并将柱坐标系转换为笛卡尔坐标系然后将笛卡尔坐标系中的各分量分别与时间t组合，形成3组二维数据；将每一组二维数据分别进行滤波，得到滤波后的三个方向上的值(名,最后将三个方向上滤波后的值进行合成，得到滤波后的航迹。更进一步地，上述对每一组二维数据分别进行滤波，得到滤波后的三个方向上的值(Xi ',I；O具体包括:根据历史数据得到探测跟踪目标的预测值，判断测量值与预测值之间的差值是否大于设定的阈值，是，则对测量值进行压缩，否则跳过此步骤；最后将压缩后的测量值与历史数据一起，采用最小二乘法计算，得到拟合曲线的系数矩阵，并进行滤波。更进一步地，上述得到预测值的方法具体为:将三个方向上的历史测量数据与时间分别采用最小二乘法进行计算，分别得到历史测量数据对应的三条曲线的多项式，根据
历史测量数据得到预测值、&、^。更进一步地，上述三条曲线的多项式分别只截取多项式的2阶、I阶和常数项系数。更进一步地，上述预测值&、&、&的具体公式为:
权利要求
1.一种航迹滤波的方法，其具体包含以下步骤:探测跟踪目标的柱坐标系并将柱坐标系转换为笛卡尔坐标系然后将笛卡尔坐标系中的各分量分别与时间t组合，形成3组二维数据；将每一组二维数据分别进行滤波，得到滤波后的三个方向上的值,最后将三个方向上滤波后的值进行合成，得到滤波后的航迹。
2.如权利要求1所述的航迹滤波的方法，其特征在于所述对每一组二维数据分别进行滤波，得到滤波后的三个方向上的值(名O具体包括:根据历史数据得到探测跟踪目标的预测值，判断测量值与预测值之间的差值是否大于设定的阈值，是，则对测量值进行压缩，否则跳过此步骤；最后将压缩后的测量值与历史数据一起，采用最小二乘法计算，得到拟合曲线的系数矩阵，并进行滤波。
3.如权利要求2所述的航迹滤波的方法，其特征在于所述得到预测值的方法具体为:将三个方向上的历史测量数据与时间分别采用最小二乘法进行计算，分别得到历史测量数据对应的三条曲线的多项式，根据历史测量数据得到预测值I# ^。
4.如权利要求3所述的航迹滤波的方法，其特征在于所述三条曲线的多项式分别只截取多项式的2阶、I阶和常数项系数。
5.如权利要求4所述的航迹滤波的方法，其特征在于得到所述预测值^的具体公式为:
6.如权利要求5所述的航迹滤波的方法，其特征在于所述阈值为历史测量数据一次差的绝对值的2倍，其历史测量数据一次差的绝对值，DifomYi，DiffmeZi的具体计算公式为:
7.如权利要求6所述的航迹滤波的方法，其特征在于所述对测量值进行压缩的公式具体为:
8.如权利要求7所述的航迹滤波的方法，其特征在于所述对当前测量值进行滤波的公式具体为:
全文摘要
本发明涉及二次雷达监视技术领域，本发明公开了一种航迹滤波的方法，其具体包含以下步骤探测跟踪目标的柱坐标系，并将柱坐标系转换为笛卡尔坐标系，然后将笛卡尔坐标系中的各分量分别与时间t组合，形成3组二维数据；将每一组二维数据分别进行滤波，得到滤波后的三个方向上的值，最后将三个方向上滤波后的值进行合成，得到滤波后的航迹。通过上述方法提高了滤波方法的适用性，具有非常好的跟踪的准确性。
文档编号G01S7/36GK103235291SQ201310143949
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月24日 优先权日2013年4月24日
发明者王耀兴, 刘永刚, 李涛 申请人:四川九洲空管科技有限责任公司