本發(fā)明涉及雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種船用導(dǎo)航雷達(dá)數(shù)據(jù)互聯(lián)的多目標(biāo)跟蹤方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，隨著應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜多變，要求雷達(dá)具有多跟蹤目標(biāo)跟蹤能力，并能同時(shí)實(shí)現(xiàn)多跟蹤目標(biāo)跟蹤；多跟蹤目標(biāo)跟蹤的基本概念是由wax于1955年在應(yīng)用物理雜志的一篇文章中提出來的，之后1964年斯特爾在ieee上發(fā)表一篇名為“監(jiān)視理論中的最優(yōu)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)問題”的論文成為多跟蹤目標(biāo)跟蹤的先導(dǎo)，但那時(shí)卡爾曼濾波尚未普遍應(yīng)用，斯特爾采用的是一種航跡分叉法解決數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)問題；20世紀(jì)70年代初開始在有虛警存在的情況下，利用卡爾曼濾波方法(kalman)系統(tǒng)地對(duì)多跟蹤目標(biāo)跟蹤并進(jìn)行處理；1971年singer提出的最近鄰法是解決數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)最簡(jiǎn)單的方法，但最近鄰法在雜波環(huán)境下的正確關(guān)聯(lián)率較低；在此期間，y.bar-shalom起到了舉足輕重的作用，他于1975年提出了特別適用于雜波環(huán)境下對(duì)單跟蹤目標(biāo)進(jìn)行跟蹤的概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法(pda)，有效解決了雜波環(huán)境下的多跟蹤目標(biāo)跟蹤問題；t.e.formann和y.bar-shalom等提出了聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法(jpda)，jpda將所有的跟蹤目標(biāo)和量測(cè)進(jìn)行排列組合，并選擇出合理的聯(lián)合事件計(jì)算聯(lián)合概率，jpda考慮了來自其他跟蹤目標(biāo)的多個(gè)量測(cè)處在同一跟蹤目標(biāo)互聯(lián)域內(nèi)的可能性，能夠很好地解決雜波環(huán)境下一個(gè)互聯(lián)域內(nèi)多跟蹤目標(biāo)的量測(cè)問題；但與此同時(shí)，jpda比較復(fù)雜，計(jì)算量大，并且隨著跟蹤目標(biāo)數(shù)的增長(zhǎng)，確認(rèn)矩陣的拆分會(huì)出現(xiàn)組合爆炸的情況。因此，jpda在工程上實(shí)現(xiàn)起來比較困難。

航跡質(zhì)量管理，可以及時(shí)、準(zhǔn)確地起始航跡來建立新跟蹤目標(biāo)檔案，也可以及時(shí)、準(zhǔn)確地撤銷航跡以消除多余跟蹤目標(biāo)檔案。跟蹤目標(biāo)航跡起始算法有直觀法、邏輯法、霍夫(hough)變化法等，而航跡結(jié)束算法有全鄰貝葉斯(bayes)算法、跟蹤門算法、序列概率比檢驗(yàn)算法。

本發(fā)明把航跡開始、航跡撤銷以及航跡維持合并，結(jié)合波門參數(shù)建立和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的跟蹤目標(biāo)狀態(tài)，基于船用導(dǎo)航雷達(dá)的實(shí)際應(yīng)用，給出了一種船用導(dǎo)航雷達(dá)航跡質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，其中包括跟蹤波門參數(shù)的選擇準(zhǔn)則、航跡確認(rèn)準(zhǔn)則、航跡撤銷準(zhǔn)則，提出了一種船用導(dǎo)航雷達(dá)數(shù)據(jù)互聯(lián)的多目標(biāo)跟蹤方法和系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種船用導(dǎo)航雷達(dá)數(shù)據(jù)互聯(lián)的多目標(biāo)跟蹤方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)可以有效的進(jìn)行航跡多跟蹤目標(biāo)跟蹤，解決了現(xiàn)有技術(shù)跟蹤狀態(tài)不穩(wěn)定不精確的問題。

本發(fā)明提供了一種船用導(dǎo)航雷達(dá)數(shù)據(jù)互聯(lián)的多目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過雷達(dá)數(shù)據(jù)獲取單元采集多組的跟蹤時(shí)間數(shù)據(jù)、跟蹤狀態(tài)數(shù)據(jù)、點(diǎn)跡數(shù)據(jù)和航跡數(shù)據(jù)；

通過波門參數(shù)選擇單元根據(jù)跟蹤時(shí)間長(zhǎng)短和跟蹤狀態(tài)，選擇波門參數(shù)；

通過點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)提取單元提取目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)的目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)和目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)；

通過點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)判斷單元，根據(jù)波門參數(shù)內(nèi)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)和航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)關(guān)系進(jìn)行判斷：如果航跡數(shù)據(jù)和點(diǎn)跡數(shù)據(jù)相交，波門參數(shù)內(nèi)僅航跡數(shù)據(jù)和點(diǎn)跡數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)，且能量比超過閾值，此時(shí)該點(diǎn)跡數(shù)據(jù)與航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)；

通過點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)處理單元，當(dāng)波門參數(shù)內(nèi)一個(gè)航跡數(shù)據(jù)與兩個(gè)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)互聯(lián)時(shí)，計(jì)算該航跡數(shù)據(jù)與兩個(gè)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)優(yōu)先級(jí)比較這些參數(shù)，選比值大的點(diǎn)跡數(shù)據(jù)與該航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)，并通過目標(biāo)點(diǎn)跡輸出單元輸出跟蹤結(jié)果，落選的點(diǎn)跡數(shù)據(jù)通過目標(biāo)點(diǎn)跡回收單元回收至目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元，用以與其他目標(biāo)航跡比較；當(dāng)波門參數(shù)內(nèi)有兩個(gè)航跡數(shù)據(jù)與一個(gè)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)互聯(lián)，計(jì)算該兩個(gè)航跡數(shù)據(jù)與該點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)優(yōu)先級(jí)比較這些參數(shù)，選比值大的航跡數(shù)據(jù)與該點(diǎn)跡數(shù)據(jù)互聯(lián)，并通過目標(biāo)點(diǎn)跡輸出單元輸出跟蹤結(jié)果。兩個(gè)航跡目標(biāo)認(rèn)為是處于融合狀態(tài)，該點(diǎn)跡數(shù)據(jù)不用于跟蹤。

進(jìn)一步地，所述波門參數(shù)按尺寸分為大波門參數(shù)、中波門參數(shù)和小波門參數(shù)三種。

進(jìn)一步地，根據(jù)數(shù)據(jù)互聯(lián)的情況判斷目標(biāo)跟蹤狀態(tài)，在多目標(biāo)的情況下，點(diǎn)跡數(shù)據(jù)和航跡數(shù)據(jù)的互聯(lián)情況判斷基于以下半判斷模型：

a)目標(biāo)相關(guān)波門參數(shù)內(nèi)只有一個(gè)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)，且該點(diǎn)跡數(shù)據(jù)與該目標(biāo)波門參數(shù)相交，則該點(diǎn)跡數(shù)據(jù)屬于該目標(biāo)；

b)如果單個(gè)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)落入多個(gè)航跡數(shù)據(jù)的波門參數(shù)重疊區(qū)域內(nèi)，需要根據(jù)相關(guān)信息判斷；

c)如果多個(gè)點(diǎn)跡落數(shù)據(jù)入單個(gè)目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)的相關(guān)波門參數(shù)內(nèi)，則分別計(jì)算航跡數(shù)據(jù)和多個(gè)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的重疊比、距離比、形狀比和能量比從而判斷互聯(lián)情況；

d)如果在該目標(biāo)對(duì)應(yīng)的波門參數(shù)內(nèi)未關(guān)聯(lián)到點(diǎn)跡數(shù)據(jù)，該目標(biāo)狀態(tài)根據(jù)之前的航跡數(shù)據(jù)信息推算本幀的位置、航速和航向。

進(jìn)一步地，在計(jì)算航跡數(shù)據(jù)和點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的重疊比時(shí)，有基于以下數(shù)學(xué)公式建立的數(shù)學(xué)模型：

式中，si——目標(biāo)與點(diǎn)跡重疊面積，i＝1,2；

staget——該航跡的面積；

secho——點(diǎn)跡的面積，

當(dāng)滿足sr1>st和sr2>st(st是判斷目標(biāo)與回波重疊的全局閾值)時(shí)，且sr1-sr2>st時(shí)，點(diǎn)跡屬于航跡1；如果sr2-sr1>st，點(diǎn)跡屬于航跡2；如果滿足sr1>st和sr2>st，但是|sr1-sr2|<st，就通過距離比進(jìn)一步判斷；

進(jìn)一步地，在計(jì)算航跡數(shù)據(jù)和點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的距離比時(shí)，有基于以下數(shù)學(xué)公式建立的數(shù)學(xué)模型：

式中，dx——點(diǎn)跡和航跡在x方向的偏差；

dy——點(diǎn)跡和航跡在y方向的偏差；

dp——該目標(biāo)航跡的距離偏差量。根據(jù)不同類型船只的尺寸，給出其最大航速、轉(zhuǎn)彎率等值。因此，通過該目標(biāo)尺寸選擇對(duì)應(yīng)的最大航速和轉(zhuǎn)彎率，再根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻到最后穩(wěn)定跟蹤的時(shí)間差，來計(jì)算其最大偏移位置；

當(dāng)滿足pr1>pt和pr2>pt(pt是判斷目標(biāo)航跡與點(diǎn)跡的全局距離閾值)時(shí)，且pr1-pr2>pt時(shí)，該點(diǎn)跡屬于航跡1；如果pr2-pr1>pt，點(diǎn)跡屬于航跡2；如果滿足pr1>pt和pr2>pt，但是|pr1-pr2|<pt，就通過形狀比進(jìn)一步判斷。

進(jìn)一步地,在計(jì)算航跡數(shù)據(jù)和點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的形狀比時(shí)，有基于以下數(shù)學(xué)公式建立的數(shù)學(xué)模型：

式中，點(diǎn)跡的形狀比ρecho和目標(biāo)航跡的形狀比ρtarget計(jì)算方法如下：

式中，rlength——目標(biāo)或點(diǎn)跡距離方向的長(zhǎng)度，θwidth——目標(biāo)或點(diǎn)跡方位方向的寬度。

進(jìn)一步地,在計(jì)算航跡數(shù)據(jù)和點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的能量比時(shí)，有基于以下數(shù)學(xué)公式建立的數(shù)學(xué)模型：

式中，htarget——目標(biāo)的能量；hecho——點(diǎn)跡的能量；

如果通過距離比無法判斷時(shí)，計(jì)算形狀比和能量比，當(dāng)ht+ρt＞0時(shí)，點(diǎn)跡屬于航跡1；否則，點(diǎn)跡屬于航跡2。式中，ht＝hr1-hr2，ρt＝ρr1-ρr2。

本發(fā)明還提供了一種船用導(dǎo)航雷達(dá)航跡管理的多跟蹤目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，包括：

雷達(dá)數(shù)據(jù)獲取單元，用于采集多組的跟蹤時(shí)間數(shù)據(jù)、跟蹤狀態(tài)數(shù)據(jù)、點(diǎn)跡數(shù)據(jù)和航跡數(shù)據(jù)；

波門參數(shù)選擇單元，用于根據(jù)跟蹤時(shí)間長(zhǎng)短和跟蹤狀態(tài)，選擇波門參數(shù)；

點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)提取單元，用于提取目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)的目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)和目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)；

目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)雷達(dá)跟蹤目標(biāo)的航跡數(shù)據(jù)；

目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)雷達(dá)跟蹤目標(biāo)的點(diǎn)跡數(shù)據(jù)，并回收互聯(lián)失敗的點(diǎn)跡數(shù)據(jù)；

點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)判斷單元，用于根據(jù)波門參數(shù)內(nèi)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)和航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)關(guān)系進(jìn)行判斷；

點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)處理單元，用于計(jì)算航跡數(shù)據(jù)和點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的重疊比、距離比、形狀比和能量比從而判斷互聯(lián)情況；

目標(biāo)點(diǎn)跡回收單元，用于將落選的目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)回收至目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元備用；

目標(biāo)點(diǎn)跡輸出單元，用于輸出目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)跟蹤結(jié)果；

所述雷達(dá)數(shù)據(jù)獲取單元電連接于所述波門參數(shù)選擇單元，所述波門參數(shù)選擇單元電連接于所述點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)提取單元，所述點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)提取單元分別與所述目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、所述目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和所述點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)判斷單元電連接，所述點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)判斷單元電連接于所述點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)處理單元，所述電機(jī)數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)處理單元分別電連接于所述目標(biāo)點(diǎn)跡輸出單元和所述目標(biāo)點(diǎn)跡回收單元，所述目標(biāo)點(diǎn)跡回收單元電連接于所述目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明除了利用位置信息，還包括目標(biāo)本身的特性，例如形狀比和能量比等。利用多維信息判斷，在密集雜波環(huán)境中多目標(biāo)跟蹤，既保證目標(biāo)跟蹤精度又可以減少誤匹配的概率。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的方法步驟框圖；

圖2是本發(fā)明的模塊連接框圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)，具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語，應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非被特定定義，否則不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供了一種船用導(dǎo)航雷達(dá)數(shù)據(jù)互聯(lián)的多目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過雷達(dá)數(shù)據(jù)獲取單元采集多組的跟蹤時(shí)間數(shù)據(jù)、跟蹤狀態(tài)數(shù)據(jù)、點(diǎn)跡數(shù)據(jù)和航跡數(shù)據(jù)；

通過波門參數(shù)選擇單元根據(jù)跟蹤時(shí)間長(zhǎng)短和跟蹤狀態(tài)，選擇波門參數(shù)；

通過點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)提取單元提取目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)的目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)和目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)；

通過點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)判斷單元，根據(jù)波門參數(shù)內(nèi)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)和航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)關(guān)系進(jìn)行判斷：如果航跡數(shù)據(jù)和點(diǎn)跡數(shù)據(jù)相交，波門參數(shù)內(nèi)僅航跡數(shù)據(jù)和點(diǎn)跡數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)，且能量比超過閾值，此時(shí)該點(diǎn)跡數(shù)據(jù)與航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)；

通過點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)處理單元，當(dāng)波門參數(shù)內(nèi)一個(gè)航跡數(shù)據(jù)與兩個(gè)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)互聯(lián)時(shí)，計(jì)算該航跡數(shù)據(jù)與兩個(gè)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)優(yōu)先級(jí)比較這些參數(shù)，選比值大的點(diǎn)跡數(shù)據(jù)與該航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)，并通過目標(biāo)點(diǎn)跡輸出單元輸出跟蹤結(jié)果。落選的點(diǎn)跡數(shù)據(jù)通過目標(biāo)點(diǎn)跡回收單元回收至目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元，用以與其他目標(biāo)航跡比較；當(dāng)波門參數(shù)內(nèi)有兩個(gè)航跡數(shù)據(jù)與一個(gè)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)互聯(lián)，計(jì)算該兩個(gè)航跡數(shù)據(jù)與該點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)優(yōu)先級(jí)比較這些參數(shù)，選比值大的航跡數(shù)據(jù)與該點(diǎn)跡數(shù)據(jù)互聯(lián)，并通過目標(biāo)點(diǎn)跡輸出單元輸出跟蹤結(jié)果。兩個(gè)航跡目標(biāo)認(rèn)為是處于融合狀態(tài)，該點(diǎn)跡數(shù)據(jù)不用于跟蹤。

進(jìn)一步地，所述波門參數(shù)按尺寸分為大波門參數(shù)、中波門參數(shù)和小波門參數(shù)三種。

進(jìn)一步地，根據(jù)數(shù)據(jù)互聯(lián)的情況判斷目標(biāo)跟蹤狀態(tài)，在多目標(biāo)的情況下，點(diǎn)跡數(shù)據(jù)和航跡數(shù)據(jù)的互聯(lián)情況判斷基于以下半判斷模型：

a)目標(biāo)相關(guān)波門參數(shù)內(nèi)只有一個(gè)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)，且該點(diǎn)跡數(shù)據(jù)與該目標(biāo)波門參數(shù)相交，則該點(diǎn)跡數(shù)據(jù)屬于該目標(biāo)；

b)如果單個(gè)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)落入多個(gè)航跡數(shù)據(jù)的波門參數(shù)重疊區(qū)域內(nèi)，需要根據(jù)相關(guān)信息判斷；

c)如果多個(gè)點(diǎn)跡落數(shù)據(jù)入單個(gè)目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)的相關(guān)波門參數(shù)內(nèi)，則分別計(jì)算航跡數(shù)據(jù)和多個(gè)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的重疊比、距離比、形狀比和能量比從而判斷互聯(lián)情況；

d)如果在該目標(biāo)對(duì)應(yīng)的波門參數(shù)內(nèi)未關(guān)聯(lián)到點(diǎn)跡數(shù)據(jù)，該目標(biāo)狀態(tài)根據(jù)之前的航跡數(shù)據(jù)信息推算本幀的位置、航速和航向。

進(jìn)一步地，在計(jì)算航跡數(shù)據(jù)和點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的重疊比時(shí)，有基于以下數(shù)學(xué)公式建立的數(shù)學(xué)模型：

式中，si——目標(biāo)與點(diǎn)跡重疊面積，i＝1,2；

staget——該航跡的面積；

secho——點(diǎn)跡的面積。

當(dāng)滿足sr1>st和sr2>st(st是判斷目標(biāo)與回波重疊的全局閾值)時(shí)，且sr1-sr2>st時(shí)，點(diǎn)跡屬于航跡1；如果sr2-sr1>st，點(diǎn)跡屬于航跡2；如果滿足sr1>st和sr2>st，但是|sr1-sr2|<st，就通過距離比進(jìn)一步判斷；

進(jìn)一步地，在計(jì)算航跡數(shù)據(jù)和點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的距離比時(shí)，有基于以下數(shù)學(xué)公式建立的數(shù)學(xué)模型：

式中，dx——點(diǎn)跡和航跡在x方向的偏差；

dy——點(diǎn)跡和航跡在y方向的偏差；

dp——該目標(biāo)航跡的距離偏差量。根據(jù)不同類型船只的尺寸，給出其最大航速、轉(zhuǎn)彎率等值。因此，通過該目標(biāo)尺寸選擇對(duì)應(yīng)的最大航速和轉(zhuǎn)彎率，再根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻到最后穩(wěn)定跟蹤的時(shí)間差，來計(jì)算其最大偏移位置。

當(dāng)滿足pr1>pt和pr2>pt(pt是判斷目標(biāo)航跡與點(diǎn)跡的全局距離閾值)時(shí)，且pr1-pr2>pt時(shí)，該點(diǎn)跡屬于航跡1；如果pr2-pr1>pt，點(diǎn)跡屬于航跡2；如果滿足pr1>pt和pr2>pt，但是|pr1-pr2|<pt，就通過形狀比進(jìn)一步判斷；

進(jìn)一步地,在計(jì)算航跡數(shù)據(jù)和點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的形狀比時(shí)，有基于以下數(shù)學(xué)公式建立的數(shù)學(xué)模型：

式中，點(diǎn)跡的形狀比ρecho和目標(biāo)航跡的形狀比ρtarget計(jì)算方法如下：

式中，rlength——目標(biāo)或點(diǎn)跡距離方向的長(zhǎng)度，θwidth——目標(biāo)或點(diǎn)跡方位方向的寬度。

進(jìn)一步地,在計(jì)算航跡數(shù)據(jù)和點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的能量比時(shí)，有基于以下數(shù)學(xué)公式建立的數(shù)學(xué)模型：

式中，htarget——目標(biāo)的能量；hecho——點(diǎn)跡的能量；

如果通過距離比無法判斷時(shí)，計(jì)算形狀比和能量比，當(dāng)ht+ρt＞0時(shí)，點(diǎn)跡屬于航跡1；否則，點(diǎn)跡屬于航跡2。式中，ht＝hr1-hr2，ρt＝ρr1-ρr2。

本發(fā)明還提供了一種船用導(dǎo)航雷達(dá)航跡管理的多跟蹤目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，包括：

雷達(dá)數(shù)據(jù)獲取單元，用于采集多組的跟蹤時(shí)間數(shù)據(jù)、跟蹤狀態(tài)數(shù)據(jù)、點(diǎn)跡數(shù)據(jù)和航跡數(shù)據(jù)；

波門參數(shù)選擇單元，用于根據(jù)跟蹤時(shí)間長(zhǎng)短和跟蹤狀態(tài)，選擇波門參數(shù)；

點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)提取單元，用于提取目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)的目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)和目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)；

目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)雷達(dá)跟蹤目標(biāo)的航跡數(shù)據(jù)；

目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)雷達(dá)跟蹤目標(biāo)的點(diǎn)跡數(shù)據(jù)，并回收互聯(lián)失敗的點(diǎn)跡數(shù)據(jù)；

點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)判斷單元，用于根據(jù)波門參數(shù)內(nèi)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)和航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)關(guān)系進(jìn)行判斷；

點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)處理單元，用于計(jì)算航跡數(shù)據(jù)和點(diǎn)跡數(shù)據(jù)的重疊比、距離比、形狀比和能量比從而判斷互聯(lián)情況；

目標(biāo)點(diǎn)跡回收單元，用于將落選的目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)回收至目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元備用；

目標(biāo)點(diǎn)跡輸出單元，用于輸出目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)跟蹤結(jié)果；

所述雷達(dá)數(shù)據(jù)獲取單元電連接于所述波門參數(shù)選擇單元，所述波門參數(shù)選擇單元電連接于所述點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)提取單元，所述點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)提取單元分別與所述目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、所述目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和所述點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)判斷單元電連接，所述點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)互聯(lián)判斷單元電連接于所述點(diǎn)跡數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)處理單元，所述電機(jī)數(shù)據(jù)、航跡數(shù)據(jù)處理單元分別電連接于所述目標(biāo)點(diǎn)跡輸出單元和所述目標(biāo)點(diǎn)跡回收單元，所述目標(biāo)點(diǎn)跡回收單元電連接于所述目標(biāo)點(diǎn)跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。

本發(fā)明除了利用位置信息，還包括目標(biāo)本身的特性，例如形狀比和能量比等。利用多維信息判斷，在密集雜波環(huán)境中多目標(biāo)跟蹤，既保證目標(biāo)跟蹤精度又可以減少誤匹配的概率。

以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。

通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到各實(shí)施方式可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件。基于這樣的理解，上述技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如rom/ram、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此的一些實(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。例如，在下面的權(quán)利要求書中，所要求保護(hù)的實(shí)施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。