一种基于高斯概率密度的目标匹配方法与流程

本发明涉及雷达探测，特别是一种基于高斯概率密度的目标匹配方法。

背景技术：

1、现有雷达识别系统一般是雷达和二次雷达配合工作，雷达发现目标后，牵引二次雷达进行询问，二次雷达根据应答信号得出目标位置并与雷达牵引目标进行属性关联，确认雷达牵引目标属性。

2、在目标密集区域，雷达操作员选择1个目标进行牵引询问时，会存在多个二次雷达应答信号，二次雷达目标与雷达目标位置匹配后，将二次雷达目标上报给雷达，显示在显控界面。若目标匹配错误，显示在显控界面，会对雷达操作员造成干扰。

3、现有技术一般在距离和方位上分别设置门限，然后对2个门限均满足的二次雷达目标计算欧氏距离，取欧氏距离最小的目标上报给雷达。由于定位误差的影响，可能出现目标匹配错误，从而出现二次雷达目标在显控上位置乱跳，干扰雷达操作员判断。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于高斯概率密度的目标匹配方法，替代简单的欧氏距离方法，提高在密集目标情况下目标匹配的准确度，确保在雷达终端上显示与一次雷达探测目标相匹配的二次雷达探测的目标。

2、本发明公开了一种基于高斯概率密度的目标匹配方法，其包括：

3、一次雷达发现目标密集区域中的第一目标的位置后，将第一目标的位置发送给与其配套的二次雷达，牵引二次雷达对第一目标进行询问；

4、二次雷达完成对第一目标询问后，对其探测到的目标进行坐标变换，并基于建立的二维高斯密度概率函数，计算二次雷达探测的目标的概率密度值，根据所有概率密度值，实现二次雷达探测的目标与一次雷达探测的目标的匹配。

5、进一步地，所述二次雷达完成对第一目标询问后，对其探测到的目标进行坐标变换，并基于建立的二维高斯密度概率函数，计算二次雷达探测的目标的概率密度值，根据所有概率密度值，实现二次雷达探测的目标与一次雷达探测的目标的匹配，包括：

6、二次雷达对第一目标进行询问，接收到m个应答信号并对其进行解析，得到m个目标，对m个目标进行筛选，得到n个目标；

7、将一次雷达探测的第一目标以及二次雷达探测到的n个目标转换到统一的坐标系下；

8、在统一的坐标系下，建立二维高斯密度概率函数；

9、将在统一的坐标系下的n个目标的坐标分别代入二维高斯密度概率函数中，以得到对应的概率密度值；

10、根据所有概率密度值，实现二次雷达探测的目标与一次雷达探测的目标的匹配。

11、进一步地，所述二次雷达对第一目标进行询问，接收到m个应答信号并对其进行解析，得到m个目标，对m个目标进行筛选，得到n个目标，包括：

12、二次雷达对第一目标进行询问，接收到m个应答信号并对其进行解析，得到m个目标，根据二次雷达探测的目标与第一目标的距离门限d及方位门限θ进行筛选，对m个目标进行筛选，得到一次雷达探测到目标的预设范围内的n个目标，n小于或等于m。

13、进一步地，所述将一次雷达探测的第一目标以及二次雷达探测到的n个目标转换到统一的坐标系下，包括：

14、将极坐标系下的一次雷达探测的第一目标以及二次雷达探测到的n个目标转换到以一次雷达探测的第一目标为原点，一次雷达探测的第一目标的方位射线为r轴，与一次雷达探测的第一目标的方位射线垂直的方向为k轴的新的直角坐标系下。

15、进一步地，通过以下公式实现所述二次雷达探测到的n个目标的坐标转换：

16、ri＝cos(αi-α)×ri-r

17、ki＝sin(αi-α)×ri

18、其中，ri为二次雷达探测的第i个目标的r轴坐标，αi为二次雷达探测第i个目标的角度，α为一次雷达探测目标的角度，ri为二次雷达探测的第i个目标的距离，r为一次雷达探测目标的距离，ki为二次雷达探测的第i个目标的k轴坐标。

19、进一步地，所述在统一的坐标系下，建立二维高斯密度概率函数，包括：

20、在新的直角坐标系下，建立二维高斯密度概率函数，并计算二维高斯密度概率函数中的r轴和k轴两个维度的标准差。

21、进一步地，所述在新的直角坐标系下，建立二维高斯密度概率函数，由于k轴和r轴两个维度是独立分布，相关系数ρ为0，且μr和μk均为0，二维高斯密度概率函数简化为：

22、

23、其中，p(r,k)为二维高斯密度概率函数，σk为k轴的标准差，σr为r轴的标准差，exp为以自然常数e为底的指数函数。

24、进一步地，若二次雷达的探测距离精度为l，方位精度为γ，假设目标的置信区间为95％，根据几何关系，得到k轴的标准差和r轴的标准差的计算公式分别为：

25、2σk＝r×tanγ

26、2σr＝l。

27、进一步地，根据所有概率密度值，实现二次雷达探测的目标与一次雷达探测的目标的匹配，包括：

28、对得到的n个概率密度值进行排序，从中选取最大的概率密度值对应的二次雷达探测的目标，将该二次雷达探测的目标与一次雷达探测到的第一目标进行匹配，并将匹配结果上报至一次雷达。

29、由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：提供一种更合理的目标之间距离衡量手段，替代简单的欧拉距离手段，提高在密集目标情况下目标匹配的准确度，确保在雷达的终端上显示与一次雷达探测的目标相匹配的二次雷达探测的目标，减少对雷达操作员的干扰。

技术特征：

1.一种基于高斯概率密度的目标匹配方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二次雷达完成对第一目标询问后，对其探测到的目标进行坐标变换，并基于建立的二维高斯密度概率函数，计算二次雷达探测的目标的概率密度值，根据所有概率密度值，实现二次雷达探测的目标与一次雷达探测的目标的匹配，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述二次雷达对第一目标进行询问，接收到m个应答信号并对其进行解析，得到m个目标，对m个目标进行筛选，得到n个目标，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将一次雷达探测的第一目标以及二次雷达探测到的n个目标转换到统一的坐标系下，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过以下公式实现所述二次雷达探测到的n个目标的坐标转换：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在统一的坐标系下，建立二维高斯密度概率函数，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在新的直角坐标系下，建立二维高斯密度概率函数，由于k轴和r轴两个维度是独立分布，相关系数ρ为0，且μr和μk均为0，二维高斯密度概率函数简化为：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，若二次雷达的探测距离精度为l，方位精度为γ，假设目标的置信区间为95％，根据几何关系，得到k轴的标准差和r轴的标准差的计算公式分别为：

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所有概率密度值，实现二次雷达探测的目标与一次雷达探测的目标的匹配，包括：

技术总结
本发明公开了一种基于高斯概率密度的目标匹配方法，其包括：一次雷达发现目标密集区域中的第一目标的位置后，将第一目标的位置发送给与其配套的二次雷达，牵引二次雷达对第一目标进行询问；二次雷达完成对第一目标询问后，对其探测到的目标进行坐标变换，并基于建立的二维高斯密度概率函数，计算二次雷达探测的目标的概率密度值，实现二次雷达探测的目标与一次雷达探测的目标的匹配。本发明提高了目标密集情况下雷达探测目标的准确度。

技术研发人员：谢阳,程旗,陈路,敬维
受保护的技术使用者：四川九洲电器集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29