反无人机雷达航迹起始方法及系统与流程

1.本发明涉及雷达技术领域，具体涉及一种反无人机雷达航迹起始方法及系统。


背景技术：

2.区别于一般的低空监视雷达，反无人机雷达关注的目标速度下限更低，因此低空无人机目标与地杂波、气象、车辆、飞鸟等慢动杂波在速度上很容易混杂在一起，给反无人机雷达数据处理全自动录取、上报高质量情报造成很大的困难。这些慢动杂波很容易在雷达的画面上形成大量虚假航迹，给操作员造成严重的困扰。航迹起始是目标跟踪的第一步，它是雷达形成新航迹的决策方法，主要包括暂时航迹(后简称为“暂航”)和航迹确定两个方面，其主要原理是利用观测数据与实际场景数据构造约束条件选取相应的量测向量建立航迹，是雷达实现高质量的航迹处理的首要问题。为了达到高起始质量、低航迹虚警率，反无人机雷达系统对数据处理航迹起始算法提出了更高的要求。
3.目前典型的航迹起始算法主要有启发式方法、逻辑法和hough变换相关算法。启发式方法是一种粗糙的起始方式，该算法不考虑杂波和探测系统噪声的影响；逻辑法利用航迹预测与关联波门对目标量测向量进行筛选，剔除了虚假航迹；hough变换算法通过将多次扫描得到的回波数据联合处理，并利用hough变换来实现回波信号的非相干积累，从而提高强杂波背景弱小航迹起始性能，但作为批处理方式，该方法要处理多个周期的信息，存在运算量大、占用储存空间多的缺陷。上述方法虽然能够在一定程度上解决无人机航迹起始困难、降低航迹虚警率的问题，但是当实际中慢动杂波非常严重时，这些方法依然会存在全自动目标起始时虚假航迹较多、计算量巨大等问题。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种反无人机雷达航迹起始方法及系统，解决了慢动杂波非常严重时反无人机雷达航迹起始虚假航迹率高的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
8.第一方面，本发明首先提出了一种反无人机雷达航迹起始方法，所述方法包括：
9.s1、基于预设过滤条件对待处理的点迹-暂航对进行过滤操作；所述预设过滤条件包括多点暂航过滤条件以及单点暂航过滤条件；
10.s2、计算经过所述过滤操作后的点迹-暂航对的隶属度值；
11.s3、将所述隶属度值满足要求的点迹插入暂航中对暂航进行更新；
12.s4、判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件；若否，执行s1-s3；若是，则将更新后的暂航记作初始目标航迹，并进入s5；
13.s5、基于预设筛选条件对初始目标航迹进行二次筛选，并将满足所述预设筛选条件的初始目标航迹判定为真目标航迹，并基于所述真目标航迹进行航迹起始。
14.优选的，所述方法还包括在步骤s1之前执行：
15.s0、基于雷达点迹与数字地图经纬度之间的距离大小过滤掉待处理点迹-暂航对中的道路车辆点迹。
16.优选的，所述多点暂航过滤条件，包括：
17.a)与暂航同帧点迹过滤条件：点迹时间与暂航更新时间间隔满足 t
p-t
t
＜t
thsd
；
18.b)高度变化过滤条件：点迹与暂航高度差过小或过大：
19.|h
t-h
p
|＜h
lower
或|h
t-h
p
|＞h
upper
；
20.c)多普勒速度过滤条件：当暂航上一帧点迹包含多普勒速度，待关联点迹也包含多普勒速度，过滤条件为：|v
tdoppler-v
pdoppler
|＞v
thsd1
；若暂航上一帧点迹包含多普勒速度，待关联点迹不包含多普勒速度，过滤条件为：
21.d)径向速度过滤条件：径向速度项：
22.e)波门过滤条件：根据点迹时间、预测目标位置过滤波门以外的点迹；
23.其中，t
p
表示待关联点迹的时间；t
t
表示暂航上一帧点迹对应的时间；t
thsd
为航迹时间更新阈值；h
t
表示暂航高度；h
p
表示待关联点迹的高度；v
tdoppler
表示暂航上一帧点迹包含多普勒速度；v
pdoppler
表示待关联点迹的多普勒速度；v
thsd1
表示针对包含多普勒速度的待关联点迹，进行多点暂航条件过滤时需要满足的多普勒速度阈值；v
thsd2
表示针对不包含多普勒速度的待关联点迹，进行多点暂航条件过滤时需要满足的多普勒速度阈值；r
p
表示待关联点迹的径向距离；r
t
表示暂航上一帧点迹对应的径向距离；h
upper
和h
lower
分别为设定的多点暂航过滤条件高度差的上下限；vr表示暂航的径向速度；v
thsd3
表示待关联点迹需要满足的径向速度阈值。
24.所述单点暂航过滤条件包括：过滤高度过大或过小时的点迹 h
p
＜h
min
或h
p
＞h
max
，h
max
和h
min
分别为高度的上下限。
25.优选的，所述判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件包括：
26.基于暂航是否满足航迹起始滑窗法的n/m逻辑原则判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件。
27.优选的，所述预设筛选条件包括：rcs序列的筛选条件、高度序列拟合筛选条件，以及航向序列拟合筛选条件；
28.所述rcs序列的筛选条件为：
29.mean(rcs)＞rcs
thsd
30.其中，mean(rcs)为参与起始航迹的n个点迹计算出的rcs均值； rcs
thsd
表示目标rcs阈值；
31.高度序列拟合筛选条件为：在航迹形成后拟合高度与时间的关系，通过高度维的速度以及拟合方差抑制系统测量精度带来的干扰，进行一层过滤；
32.航向序列拟合筛选条件为：通过拟合方差进行航迹过滤分类。
33.第二方面，本发明还提出了一种反无人机雷达航迹起始系统，所述系统包括：
34.处理单元，用于执行以下步骤：
35.s1、基于预设过滤条件对待处理的点迹-暂航对进行过滤操作；所述预设过滤条件包括多点暂航过滤条件以及单点暂航过滤条件；
36.s2、计算经过所述过滤操作后的点迹-暂航对的隶属度值；
37.s3、将所述隶属度值满足要求的点迹插入暂航中对暂航进行更新；
38.s4、判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件；若否，执行s1-s3；若是，则将更新后的暂航记作初始目标航迹，并进入s5；
39.s5、基于预设筛选条件对初始目标航迹进行二次筛选，并将满足所述预设筛选条件的初始目标航迹判定为真目标航迹；
40.输出和执行单元，用于输出所述真目标航迹并基于所述真目标航迹进行航迹起始的执行操作。
41.优选的，所述方法还包括在步骤s1之前执行：
42.s0、基于雷达点迹与数字地图经纬度之间的距离大小过滤掉待处理点迹-暂航对中的道路车辆点迹。
43.优选的，所述多点暂航过滤条件，包括：
44.a)与暂航同帧点迹过滤条件：点迹时间与暂航更新时间间隔满足 t
p-t
t
＜t
thsd
；
45.b)高度变化过滤条件：点迹与暂航高度差过小或过大：
46.|h
t-h
p
|＜h
lower
或|h
t-h
p
|＞h
upper
；
47.c)多普勒速度过滤条件：当暂航上一帧点迹包含多普勒速度，待关联点迹也包含多普勒速度，过滤条件为：|v
tdoppler-v
pdoppler
|＞v
thsd1
；若暂航上一帧点迹包含多普勒速度，待关联点迹不包含多普勒速度，过滤条件为：
48.d)径向速度过滤条件：径向速度项：
49.e)波门过滤条件：根据点迹时间、预测目标位置过滤波门以外的点迹；
50.其中，t
p
表示待关联点迹的时间；t
t
表示暂航上一帧点迹对应的时间；t
thsd
为航迹时间更新阈值；h
t
表示暂航高度；h
p
表示待关联点迹的高度；v
tdoppler
表示暂航上一帧点迹包含多普勒速度；v
pdoppler
表示待关联点迹的多普勒速度；v
thsd1
表示针对包含多普勒速度的待关联点迹，进行多点暂航条件过滤时需要满足的多普勒速度阈值；v
thsd2
表示针对不包含多普勒速度的待关联点迹，进行多点暂航条件过滤时需要满足的多普勒速度阈值；r
p
表示待关联点迹的径向距离；r
t
表示暂航上一帧点迹对应的径向距离；h
upper
和h
lower
分别为设定的多点暂航过滤条件高度差的上下限；vr表示暂航的径向速度；v
thsd3
表示待关联点迹需要满足的径向速度阈值；
51.所述单点暂航过滤条件包括：过滤高度过大或过小时的点迹 h
p
＜h
min
或h
p
＞h
max
，h
max
和h
min
分别为高度的上下限。
52.优选的，所述判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件包括：
53.基于暂航是否满足航迹起始滑窗法的n/m逻辑原则判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件。
54.优选的，所述预设筛选条件包括：rcs序列的筛选条件、高度序列拟合筛选条件，以及航向序列拟合筛选条件；
55.所述rcs序列的筛选条件为：
56.mean(rcs)＞rcs
thsd
57.其中，mean(rcs)为参与起始航迹的n个点迹计算出的rcs均值； rcs
thsd
表示目标rcs阈值；
58.高度序列拟合筛选条件为：在航迹形成后拟合高度与时间的关系，通过高度维的速度以及拟合方差抑制系统测量精度带来的干扰，进行一层过滤；
59.航向序列拟合筛选条件为：通过拟合方差进行航迹过滤分类。
60.(三)有益效果
61.本发明提供了一种反无人机雷达航迹起始方法及系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：
62.本发明首先基于包括多点暂航过滤条件以及单点暂航过滤条件的预设过滤条件对待处理的点迹-暂航对进行过滤操作；然后计算经过上述过滤操作后的点迹-暂航对的隶属度值；并将隶属度值满足要求的点迹插入暂航中对暂航进行更新；接着判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件；若否，继续依次执行上述过滤操作、隶属度值计算以及暂航更新操作；若是，则将更新后的暂航记作初始目标航迹，最后基于预设筛选条件对初始目标航迹进行二次筛选，并将满足预设筛选条件的初始目标航迹判定为真目标航迹，并基于真目标航迹进行航迹起始。本发明使用多假设暂航和高精度数字地图，结合点迹的速度、高度及其变化信息和暂航的速度、高度、rcs、航向等信息，解决强杂波环境下目标自动起始过程中产生大量非无人机类目标航迹 (也定义为虚警)的问题，实现了反无人机雷达高效航迹起始及性能提升的目标。
附图说明
63.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
64.图1为本发明中一种反无人机雷达航迹起始方法的流程图；
65.图2为本发明实施例中对点迹-暂航对进行过滤操作的流程图；
66.图3为本发明实施例中点迹-暂航对的隶属度值计算的流程图；
67.图4为本发明实施例中暂航点迹更新的流程图；
68.图5为本发明实施例中未采用本实施例方法前的雷达画面图；
69.图6为本发明实施例中采用本实施例方法后的雷达画面图。
具体实施方式
70.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获
得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
71.本技术实施例通过提供一种反无人机雷达航迹起始方法及系统，解决了现有技术在慢动杂波非常严重时反无人机雷达航迹起始虚假航迹率高的问题，实现航迹起始技术达到高起始质量、低航迹虚警率的目的。
72.本技术实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
73.本发明使用多假设暂航和高精度公路图，结合点迹的速度、高度及其变化信息和暂航的速度、高度、rcs、航向等信息，解决强杂波环境下目标自动起始过程中产生大量非无人机类目标航迹(也定义为虚警)的问题。该技术方案的具体方法为：使用多点暂航过滤条件和单点暂航过滤条件对待处理的点迹-暂航对进行过滤操作，然后计算点迹-暂航对的隶属度值，并将隶属度值满足要求的点迹插入暂航中对暂航进行更新；接着判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件；并将更新后满足目标航迹起始的初步条件的暂航记作初始目标航迹，最后对初始目标航迹进行二次筛选，并将满足预设筛选条件的初始目标航迹判定为真目标航迹，并基于真目标航迹进行航迹起始。
74.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
75.实施例1：
76.暂时航迹(“暂航”)是雷达数据处理里面的一个专有的技术名词。所谓的“暂航”是指在航迹刚起始的时候，系统并不认为它是一个正式的航迹真正地跟踪上了目标，此时它的状态为“暂时航迹”，该航迹需要经过连续的几个点且满足一定的规则，使航迹质量超过某一阈值之后才能转成正式的航迹。
77.第一方面，本发明首先提出了一种反无人机雷达航迹起始方法，参见图1，该方法包括：
78.s1、基于预设过滤条件对待处理的点迹-暂航对进行过滤操作；所述预设过滤条件包括多点暂航过滤条件以及单点暂航过滤条件；
79.s2、计算经过所述过滤操作后的点迹-暂航对的隶属度值；
80.s3、将所述隶属度值满足要求的点迹插入暂航中对暂航进行更新；
81.s4、判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件；若否，执行s1-s3；若是，则将更新后的暂航记作初始目标航迹，并进入s5；
82.s5、基于预设筛选条件对初始目标航迹进行二次筛选，并将满足所述预设筛选条件的初始目标航迹判定为真目标航迹，并基于所述真目标航迹进行航迹起始。
83.可见，本实施例首先基于包括多点暂航过滤条件以及单点暂航过滤条件的预设过滤条件对待处理的点迹-暂航对进行过滤操作；然后计算经过上述过滤操作后的点迹-暂航对的隶属度值；并将隶属度值满足要求的点迹插入暂航中对暂航进行更新；接着判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件；若否，继续依次执行上述过滤操作、隶属度值计算，以及暂航更新操作；若是，则将更新后的暂航记作初始目标航迹，最后基于预设筛选条件对初始目标航迹进行二次筛选，并将满足预设筛选条件的初始目标航迹判定为真目标航迹，并基于真目标航迹进行航迹起始。本实施例使用多假设暂航，结合点迹的速度、高度及其变化信息和暂航的速度、高度、rcs、航向等信息，解决强杂波环境下目标自动起始过程中产生大量非无人机类目标航迹(也定义为虚警)的问题，实现了反无人机雷达高效航迹起
始及性能提升的目标。
84.下面结合附图1-6，以及对s1-s5具体步骤的解释，来详细说明本发明一个实施例的实现过程。
85.由于杂波剩余太多，导致点迹与暂航的匹配计算量巨大，单方面要求高性能的计算机是远远不够的。所以本实施例采用基于修正的逻辑法进行目标航迹的起始。通过针对性的过滤点迹与暂航的匹配计算，实现虚假目标的抑制，从而降低计算量。基于这个思想，本实施例提出的一种反无人机雷达航迹起始方法具体包括如下步骤：
86.s1、基于预设过滤条件对待处理的点迹-暂航对进行过滤操作，以过滤掉不符合无人机运动特性的点迹-暂航对；所述预设过滤条件包括多点暂航过滤条件，以及单点暂航过滤条件。
87.在本实施例中，为了进一步提高对道路上车辆点迹的过滤能力，一种优选的方式是，在基于预设过滤条件对待处理的点迹-暂航对进行过滤操作之前，预先执行s0步骤：
88.s0、基于雷达点迹与数字地图经纬度之间的距离大小过滤掉待处理点迹-暂航对中的道路车辆点迹。具体的，
89.基于高精度的数字地图，进行道路车辆点迹判断和过滤，即利用公路图对点迹-暂航对中的道路(公路)车辆点迹进行过滤。通过判断雷达点迹与数字地图经纬度之间的距离，经过计算后，若该距离小于设定的公路点迹判别门限，则认为点迹落在公路上；当所有的航迹起始点均在公路上时，认为该航迹为车辆产生的航迹，针对此类航迹不进行航迹起始。
90.在过滤道路车辆点迹之后，再根据无人机目标的运动特性基于预设过滤条件对待处理的点迹-暂航对进行过滤操作。
91.无人机目标具有特定的运动特性，基于这些运动特性可以过滤掉不符合无人机运动特性的“点迹-暂航对”，从而达到降低计算量、降低虚警率的目的。
92.无人机目标的运动特性及其对应的过滤判定条件包括：
93.1)无人机目标与地面的车辆可以通过高度或者与高精度数字地图道路的距离进行区分，高度极低的或者落在路(公路、铁路)上时可以被认为是车辆，其产生的点迹则是道路点迹；
94.2)高度、速度均相近的无人机目标、气象杂波以及剩余杂波可以利用rcs特征进行区分；
95.3)基于反无人机雷达大带宽、长时间积累带来的高距离分辨率和高速度分辨率特点，无人机目标比慢动杂波目标的“多普勒速度与径向速度一致性”更好。
96.根据上述无人机目标的运动特性，我们对点迹与暂航的匹配过程进行建模，过滤不符合无人机运动特性的“点迹-暂航对”，具体的，
97.如图2所示，基于预设的多点暂航过滤条件以及单点暂航过滤条件对点迹与暂航的匹配过程进行过滤。多点暂航过滤条件和单点暂航过滤条件具体描述如下：
98.多点暂航过滤条件包括：
99.a)与暂航同帧点迹过滤条件：点迹时间与暂航更新时间间隔满足 t
p-t
t
＜t
thsd
；
100.b)高度变化过滤条件：点迹与暂航高度差过小或过大：
101.|h
t-h
p
|＜h
lower
或|h
t-h
p
|＞h
upper
；
102.c)多普勒速度过滤条件：当暂航上一帧点迹包含多普勒速度，待关联点迹也包含多普勒速度，过滤条件为：|v
tdoppler-v
pdoppler
|＞v
thsd1
；若暂航上一帧点迹包含多普勒速度，待关联点迹不包含多普勒速度，过滤条件为：
103.d)径向速度过滤条件：径向速度项：
104.e)波门过滤条件：根据点迹时间、预测目标位置过滤波门以外的点迹；
105.其中，t
p
表示待关联点迹的时间；t
t
表示暂航上一帧点迹对应的时间；t
thsd
为航迹时间更新阈值；h
t
表示暂航高度；h
p
表示待关联点迹的高度；v
tdoppler
表示暂航上一帧点迹包含多普勒速度；v
pdoppler
表示待关联点迹的多普勒速度；v
thsd1
表示针对包含多普勒速度的待关联点迹，进行多点暂航条件过滤时需要满足的多普勒速度阈值；v
thsd2
表示针对不包含多普勒速度的待关联点迹，进行多点暂航条件过滤时需要满足的多普勒速度阈值；r
p
表示待关联点迹的径向距离；r
t
表示暂航上一帧点迹对应的径向距离；h
upper
和h
lower
分别为设定的多点暂航过滤条件高度差的上下限；vr表示暂航的径向速度；v
thsd3
表示待关联点迹需要满足的径向速度阈值。
106.单点暂航过滤条件包括：过滤高度过大或过小时的点迹h
p
＜h
min
或 h
p
＞h
max
，h
max
和h
min
分别为高度的上下限。
107.s2、计算经过所述过滤操作后的点迹-暂航对的隶属度值。
108.根据暂航包含点迹数量的不同，分别计算点迹与暂航的隶属度值，通过调整隶属度值的计算过程，差异化点迹与暂航的匹配程度，实现暂航质量的提升。
109.经过上述s1步骤的过滤操作后，计算过滤后的“点迹-暂航对”的隶属度值，以作为后续暂航更新的依据。具体的，
110.参见图3，获取雷达所观测目标类型的速度范围(根据雷达探测指标和实际无人机对象进行设置，典型的低小慢无人机速度在 5m/s～120m/s)，对于点迹与单点暂航，只需要满足速度范围，即可返回隶属度为1(满足速度范围)，否则返回-1(不满足速度范围)。单项隶属度可采用居中型隶属度函数或sigmod函数来计算。
111.对于点迹与多点暂航，隶属度需要综合考虑速度、径向速度、方向以及归一化距离等参数的变化量。综合隶属度sub可采用综合权重法进行加权计算得到，sub∈[0,1]，其与单项隶属度差异化体现在：隶属度函数参数的选取不同；当某项变化量超过一定值(该阈值与系统的探测精度相关，可通过大量飞行统计精细调整)时综合隶属度置为-1。其中，综合隶属度的计算过程及公式可表示为：
[0112]
速度变化量：
[0113]
径向速度变化量：
[0114]
方向变化量：
[0115]
归一化距离：
[0116]
则点迹与多点暂航的综合隶属度可表示为： sub＝f(δv,δvr,δθ,res)。
[0117]
其中，v表示暂航的合速度，r、a、e分别表示站心极坐标系下的位置，(r
pre
,a
pre
,e
pre
)表示暂航根据点迹时间预测的极坐标位置信息，δr、δa、δe分别为雷达系统三个维度的测量精度。
[0118]
s3、将所述隶属度值满足要求的点迹插入暂航中对暂航进行更新。
[0119]
保留隶属度值满足最小隶属度要求的“点迹-暂航对”，然后根据暂航包含点迹数量的不同，进行暂航更新。具体说，
[0120]
参见图4，将隶属度满足要求的点迹插入到暂航中，并进行暂航的更新。多点暂航只关联最优点迹，即隶属度最大的点迹；单点暂航将通过复制暂航的方式，产生多假设暂航并关联点迹。若多点暂航存在多个隶属度很大且接近的孤立点，也可计算一个等效点迹进行关联(图 4中未表示出来)。
[0121]
s4、判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件；若否，继续执行s1-s3；若是，则将更新后的暂航记作初始目标航迹，并进入 s5。
[0122]
在本实施例中，基于暂航是否满足航迹起始滑窗法的n/m逻辑原则判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件。上述航迹起始滑窗法的n/m逻辑原则为：当雷达扫描m次，若其中有n次看到特定目标，则认为该目标满足航迹起始滑窗法的n/m逻辑原则，则该目标航迹满足目标航迹起始的初步条件。
[0123]
s5、基于预设筛选条件对初始目标航迹进行二次筛选，并将满足所述预设筛选条件的初始目标航迹判定为真目标航迹，并基于所述真目标航迹进行航迹起始。
[0124]
当初始目标航迹满足目标航迹起始的初步条件时，我们对初始目标航迹的rcs序列以及高度、航向序列拟合进行判断，实现真假目标的二次筛选，具体的，对满足预设筛选条件(rcs序列、高度、航向序列均符合要求)的真目标转入正式的跟踪，对被判定为假目标的目标停止跟踪，完成反无人机雷达的高效起始。具体为：
[0125]
rcs序列的筛选条件：虽然无人机目标的rcs一般比较小，但是比气象、飞鸟等慢动杂波大，可设置目标rcs阈值rcs
thsd
(如0.0025m2) 来对非无人机类目标进行一层过滤，考虑到可能存在点迹关联错误的可能性，rcs过滤非无人机类目标原则为：
[0126]
mean(rcs)＞rcs
thsd
[0127]
其中，mean(rcs)为参与起始航迹的n个点迹计算出的rcs均值； rcs
thsd
表示目标rcs阈值。
[0128]
高度序列拟合筛选条件：当航迹形成后，可以拟合高度与时间的关系，通过高度维的速度以及拟合方差抑制系统测量精度带来的干扰，进行一层过滤。拟合系数为：a＝(t'
t)-1
t
′
h，拟合误差为 error＝(ta-h)
′
(ta-h)；其h中，为时间构成的矩阵，为高度构成的列向量。
[0129]
航向序列拟合筛选条件：航向序列拟合筛选的具体方法同高度序列的拟合过程，以拟合方差进行航迹过滤分类。
[0130]
经过对初始目标航迹的rcs序列以及高度、航向序列拟合进行判断，将满足判定条件的初始目标航迹判定为真目标航迹，对符合要求的真目标转入正式的跟踪，并基于这个真目标航迹进行航迹起始，而对不满足上述rcs、高度、航向条件的初始目标航迹，判定为假目标且停止跟踪，从而实现真假目标的二次筛选，并最终完成反无人机雷达的高效航迹起始及性能提升。参见图5-6，为利用本实施例的反无人机雷达航迹起始方法的前后所得到的实际画面效果图。其中，图中的白色背景线条为加载的矢量公路地图，图5为未采用本实施例算法时的雷达画面，画面上产生了较多的航迹，其中行驶在公路上的车辆航迹非常地多(如白色框内所示)；图6为利用本实施例的反无人机雷达航迹起始方法的所得到的探测画面，虚线框中为真实飞行的无人机航迹，虚假航迹较少。
[0131]
至此，则完成了本发明一种反无人机雷达航迹起始方法的全部流程。
[0132]
实施例2：
[0133]
第二方面，本发明还提供了一种反无人机雷达航迹起始系统，该系统包括：
[0134]
处理单元，用于执行以下步骤：
[0135]
s1、基于预设过滤条件对待处理的点迹-暂航对进行过滤操作；所述预设过滤条件包括多点暂航过滤条件以及单点暂航过滤条件；
[0136]
s2、计算经过所述过滤操作后的点迹-暂航对的隶属度值；
[0137]
s3、将所述隶属度值满足要求的点迹插入暂航中对暂航进行更新；
[0138]
s4、判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件；若否，执行s1-s3；若是，则将更新后的暂航记作初始目标航迹，并进入s5；
[0139]
s5、基于预设筛选条件对初始目标航迹进行二次筛选，并将满足所述预设筛选条件的初始目标航迹判定为真目标航迹；
[0140]
输出和执行单元，用于输出所述真目标航迹并基于所述真目标航迹进行航迹起始的执行操作。
[0141]
可选的，所述方法还包括在步骤s1之前执行：
[0142]
s0、基于雷达点迹与数字地图经纬度之间的距离大小过滤掉待处理点迹-暂航对中的道路车辆点迹。
[0143]
可选的，所述多点暂航过滤条件，包括：
[0144]
a)与暂航同帧点迹过滤条件：点迹时间与暂航更新时间间隔满足 t
p-t
t
＜t
thsd
；
[0145]
b)高度变化过滤条件：点迹与暂航高度差过小或过大：
[0146]
|h
t-h
p
|＜h
lower
或|h
t-h
p
|＞h
upper
；
[0147]
c)多普勒速度过滤条件：当暂航上一帧点迹包含多普勒速度，待关联点迹也包含多普勒速度，过滤条件为：|v
tdoppler-v
pdoppler
|＞v
thsd1
；若暂航上一帧点迹包含多普勒速度，待关联点迹不包含多普勒速度，过滤条件为：
[0148]
d)径向速度过滤条件：径向速度项：
[0149]
e)波门过滤条件：根据点迹时间、预测目标位置过滤波门以外的点迹；
[0150]
其中，t
p
表示待关联点迹的时间；t
t
表示暂航上一帧点迹对应的时间；t
thsd
为航迹时间更新阈值；h
t
表示暂航高度；h
p
表示待关联点迹的高度；v
tdoppler
表示暂航上一帧点迹包含多普勒速度；v
pdoppler
表示待关联点迹的多普勒速度；v
thsd1
表示针对包含多普勒速度的待关联点迹，进行多点暂航条件过滤时需要满足的多普勒速度阈值；v
thsd2
表示针对不包含多普勒速度的待关联点迹，进行多点暂航条件过滤时需要满足的多普勒速度阈值；r
p
表示待关联点迹的径向距离；r
t
表示暂航上一帧点迹对应的径向距离；h
upper
和h
lower
分别为设定的多点暂航过滤条件高度差的上下限；vr表示暂航的径向速度；v
thsd3
表示待关联点迹需要满足的径向速度阈值；
[0151]
所述单点暂航过滤条件包括：过滤高度过大或过小时的点迹 h
p
＜h
min
或h
p
＞h
max
，h
max
和h
min
分别为高度的上下限。
[0152]
可选的，所述判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件包括：
[0153]
基于暂航是否满足航迹起始滑窗法的n/m逻辑原则判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件。
[0154]
可选的，所述预设筛选条件包括：rcs序列的筛选条件、高度序列拟合筛选条件，以及航向序列拟合筛选条件；
[0155]
所述rcs序列的筛选条件为：
[0156]
mean(rcs)＞rcs
thsd
[0157]
其中，mean(rcs)为参与起始航迹的n个点迹计算出的rcs均值； rcs
thsd
表示目标rcs阈值；
[0158]
高度序列拟合筛选条件为：在航迹形成后拟合高度与时间的关系，通过高度维的速度以及拟合方差抑制系统测量精度带来的干扰，进行一层过滤；
[0159]
航向序列拟合筛选条件为：通过拟合方差进行航迹过滤分类。
[0160]
可理解的是，本发明实施例提供的反无人机雷达航迹起始系统与上述反无人机雷达航迹起始方法相对应，其有关内容的解释、举例、有益效果等部分可以参照反无人机雷达航迹起始方法中的相应内容，此处不再赘述。
[0161]
综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0162]
1、本发明首先基于包括多点暂航过滤条件以及单点暂航过滤条件的预设过滤条件对待处理的点迹-暂航对进行过滤操作；然后计算经过上述过滤操作后的点迹-暂航对的
隶属度值；并将隶属度值满足要求的点迹插入暂航中对暂航进行更新；接着判断更新后的暂航是否满足目标航迹起始的初步条件；若否，继续依次执行上述过滤操作、隶属度值计算以及暂航更新操作；若是，则将更新后的暂航记作初始目标航迹，最后基于预设筛选条件对初始目标航迹进行二次筛选，并将满足预设筛选条件的初始目标航迹判定为真目标航迹，并基于真目标航迹进行航迹起始。本发明使用多假设暂航和高精度数字地图，结合点迹的速度、高度及其变化信息和暂航的速度、高度、rcs、航向等信息，解决强杂波环境下目标自动起始过程中产生大量非无人机类目标航迹 (也定义为虚警)的问题，实现了反无人机雷达高效航迹起始及性能提升的目标。
[0163]
2、本发明为了进一步提高对道路上车辆点迹的过滤能力，在基于预设过滤条件对待处理的点迹-暂航对进行过滤操作之前，基于雷达点迹与数字地图经纬度之间的距离大小过滤掉待处理点迹-暂航对中的道路车辆点迹。
[0164]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0165]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。