融合处理ssr航管与iff多模式协同航迹的方法_2

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也 适用于SSR航管和IFF协同多模式下的目标监视和识别,实现简单易操作,具有较强的工程 实用价值。
【附图说明】
[0013] 为了更清楚地理解本发明,现将通过本发明实施方式,同时参照附图,来描述本发 明,其中:
[0014] 图1是本发明融合处理SSR航管与IFF多模式协同航迹的方法的流程图。
[0015] 图2是本发明SSR航管航迹起始流程图。
[0016] 图3是本发明作为点迹存储结构的关联区域划分示意图。
[0017] 图4是SSR航管航迹滤波更新效果曲线示意图。
【具体实施方式】
[0018] 参阅图1。根据本发明,按W下步骤对SSR航管航迹和IFF航迹进行融合:在SSR航管 和敌我识别器一体综合化系统中,
[0019] S1:A和对莫式点迹合并,USSR航管的A模式目标位置为中屯、,根据天线扫描波束宽 度和探测误差水平,设置时间口限和位置口限,将落入口限内的SSR航管的对莫式目标和A模 式目标点迹合并,对所得到的AC合并目标点迹和討莫式的目标点迹位置数据,通过目标模式 地址码和位置进行点迹与点迹相关判断,使用带有模式码m/n逻辑判断法,对带有相同模式 码或不矛盾的属性进行关联判断,对于η拍中有m次关联成功的点迹集合进行AC模式组合目 标、S模式目标和ACS模式目标航迹起始;在A和对莫式点迹合并中,
[0020] (1)设置A模式目标和C模式目标的距离差VP和方位角差νθ的绝对值上限:其取 值根据实际测试得如下:
[0021 ]Vp= 50m
[0022] (1)
[0023] ▽白= 0.5。
[0024] (2)计算A模式目标与不同对莫式目标的距离差和方位差,如果满足下式:
[0025] PA-PCI<Vp
[0026] (2)
[0027] Θα-Θ〇| < νθ
[0028] 就将A和C模式进行合并,否则不合并;式中,PA为A模式目标的距离,Θα为A模式目标 的方位角:化为C模式的距离、0G为对莫式的方位角;
[0029] (3)对A、对莫式目标合并后的距离PAC和方位角0AC的计算公式为:
[0030] PAC=(PA+f?Cl+PC2+. . .+PCn)/(n+l)
[0031] (3)
[0032]目AC=(目A+目C1+目C2+. ..+目Cn)/(n+l)
[0033] 其中,η为满足(2)式条件的C模式目标个数,PCI...化η和目Cl...目分别为:n个C模式 目标的距离和方位;对A、C合并目标属性,将C模式的高度和A模式的代码属性合并,并直接 赋值到AC组合模式目标属性上,形成A对莫式组合目标,至此完成了A、对莫式的点迹合并。
[0034] S2:AC组合、S全呼模式和IFF模式5二级航迹起始,AC组合、S全呼模式和IFF模式5 二级目标航迹起始方法利用带有模式码的m/n逻辑判决法,参阅图2。
[003引S3:航管航迹滤波更新,在敌我识别器IFF工作询问应答模式下,利用接收到的最 近邻目标位置,进行SSR航管航迹滤波更新,SSR航管航迹滤波更新按照目标点迹角度计算 出所属区域号,对相同区域和相邻区域内的SSR航管目标航迹进行关系判定,将判定为同一 个目标关系的IFF目标位置和身份属性与SSR航管航迹信息进行合并和补充,生成SSR航管 和IFF融合后的目标航迹;目标点迹角度计算采用SSR航管航迹更新滤波算法,定义常增益 的滤波参数α、β和丫,常滤波增益的参数定义公式为:
[0039]α、β和丫是无量纲的量,其中α为航迹目标的状态位置、β为速度、Υ为加速度的分 量的常滤波增益的参数,η为航迹目标位置连续更新次数;其中η的设置方法如下:在航迹起 始起初设置η= 1,当航迹目标位置连续更新次数η〉14时候,设置为η=14,当该周期内航迹 没被目标点迹更新,则令η= 7,其滤波效果参阅图4
[0040] S4:S模式点名询问,不仅需要SSR航管设备询问机,还需要SSR航管目标航迹预测 信息,航迹预测信息采用图3所示作为点迹存储结构的关联区域划分,USSR航管/IFF设备 所在位置为中屯、,探测距离为半径,将360度的空域均分为32个区域,从0度角沿着顺时钟方 向进行区域标号,作为点迹存储逻辑结构;预测下一时刻討莫式全呼目标航迹的目标位置或 预测下一周期目标位置,根据天线实时角度获得要处理的区域号,在天线扫描到预测目标 区域号的前1/4个区域号时,将预测目标位置发送到SSR航管设备询问机,完成SSR航管设备 询问机点名询问;航迹预测利用位置、速度、加速度和SSR航管扫描周期,例如当天线扫面到 N号区域,其处理的区域号为N-1号,如果N= 0时候,要处理的区域号为:31号。运样,当天线 扫描到预测目标区域号的前1/4个区域号时,将上述预测目标位置发送到SSR航管设备询问 机,就可W使SSR航管询问机实现討莫式的点名询问;
[0041] 步骤S5:IFF目标航迹与SSR航迹关联。IFF工作模式为自主广播,目标广播信息包 含有目标的经、缔和高度位置信息、身份和模式码等信息。当空中目标W自主广播向外广播 模式时,敌我识别器IFF接收到目标广播信息,将执行SSR航迹与IFF航迹关联,其步骤如下:
[0042](1)IFF广播目标点迹,由于模式码唯一性特性,直接利用模式码相等,就认为前后 两个时刻是同一个目标的信息,建立IFF目标航迹。
[0043] (2)敌我识别器IFF利用SSR航管/IF的受备所在经缔度和高度的地理位置,将目标 的位置经缔度和高度,转换为USSR航管/IFF设备为中屯、的北东地肥D笛卡尔坐标下,将SSR 航管目标的位置从雷达观测坐标系转换到北东地肥D笛卡尔坐标下,其中,观测坐标系为极 坐标系。
[0044] (3)利用位置最近邻最优关联法完成关联,其步骤如下:在肥D坐标下,按如下公式 求IFF目标与SSR航管目标之间的统计距离
[0045]
巧)
[0046] 其中,S为第IFF第i目标与SSR航管第j目标协方差矩阵,Yij为IFF第i条航迹与SSR 航管第j个航迹之间的矢量差。最后,根据上述的统计距离建立分派矩阵A=[di/],需要从 关联分配矩阵中找出最佳的一一对应关系,其算法如下:
[0047]a)捜索整个分派矩阵,选择分派矩阵di/最小处的点迹与该处的航迹配对;
[004引b)从分派矩阵中,除去已配对点迹与航迹,对降秩矩阵重复规则曰,直到分配矩阵 变为一维情况结束。
[0049]通过航迹滤波更新、预测和删除,实现SSR航管和敌我识别器一体综合化系统对目 标连续监视和识别。
[0050] 步骤S6,不同模式点迹和SSR航迹关联。IFF工作模式为指定询问时,SSR航管和IFF 多模式协同下目标点迹与航迹关联,其步骤如下:
[0051] (1)目标点迹与航迹关联将360度的空域均分为两类32个区域:第一类是从0度开 始编号,顺时钟间隔11.25度递增;第二类从5.625度开始编号,同理间隔11.25度递增。SSR 航管将接收到目标点迹,按照目标点迹方位角所在的区域,存放到第一类区域逻辑结构,将 SSR航迹按照方位角,存放到第二类区域逻辑结构。
[0052] (2)SSR航管根据天线实时角度获得要处理的区域号,只对第一类和第二类中的目 标点迹和SSR航迹关联。不需对要所空域中目标点迹与航迹之间求解统计距离,从而提高整 个关联处理速度,其具体操作如下:设现在天线角对应的区域号为N,确定要处理的区域号 分别为:N-2、N-巧日N,其中如果N=0,那么N-2 = 30。取出目标点迹存储结构的区域号为:N-2 和N-1内的IFF和SSR目标点迹与航迹存储结构中区域号为N的航迹数据;
[0053] (3)先利用目标点迹与航迹模式码比较,如果相同,则继续利用目标位置全局最近 邻关联方法进行关联,否则不进行后续位置关联。
[0054] 步骤S7:SSR和IFF位置和身份融合。SSR航管和IFF位置和身份融合处理效果图分 为两种处理情况:一种是IFF目标点迹与SSR航管航迹,另一种为IFF航迹与SSR航管航迹。
[0055] (1)第一种情况,由于IFF是目标点迹,可W利用步骤S3中的α-β-丫滤波方法,实现 SSR航管目标航迹位置更新;对身份融合方法,采用直接合并和组合方式,其原理如下:由于 IFF有模式1、模式2、模式Α、模式4和模式之间的组合,SSR航管有模式Α、模式C和模式S;那么 将IFF模式1、2和4合并到SSR航管航迹中去,将IFF识别身份属性记忆到目标航迹中去,IFF 目标点迹识别只有一次,后续目标身份属性的维持,需要靠SSR航管目标航迹,只要SSR航管 目标航迹存在更新,IFF识别属性就存在;
[0056] (2)第二种情况,由于IFF接收到目标的自主播报信息,其信息精度要高于SSR航管 目标航迹,如果两种目标位置同时存在,取IFF目标航迹的位置更新航迹位置,并对SSR航管 目标位置求与IFF目标航迹的偏离值,并将偏离值补充到SSR航
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