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申请/专利权人：电子科技大学

摘要：本发明公开了一种针对动平台时变视域多雷达系统的多帧检测前跟踪方法，首先通过对搜索步骤的改进完成动平台多雷达系统需要的坐标系变换工作，可以跨坐标系完成多雷达节点多周期回波数据的值函数叠加和搜索，同时判断当前搜索的单元格是否处于量测区域并设置参数进行标定，最后基于多假设检验思想利用标定参数设计可自适应调节阈值的检测器，实现对微弱目标的宣判并回溯航迹。本发明的方法设计的AT‑MS‑TBD算法突破了现有检测前跟踪算法的局限性，应用范围广，精度高，有效解决了动平台雷达视域有限且时变导致目标能量未充分积累从而无法超过固定检测门限的问题，可以应用于自动驾驶、机载雷达系统目标探测等领域。

主权项：1.一种针对动平台时变视域多雷达系统的多帧检测前跟踪方法，具体步骤如下：步骤一、车载多雷达系统数据融合；设定在感兴趣的时间范围内，雷达节点m向融合中心上传Km帧回波数据；然后，系统内共M个不同雷达的测量结果按照采样先后顺序，被重新组合成时间上有序的帧数据，记重新组合后的回波数据集合为Z，表达式如下： 其中，表示第k帧量测数据；步骤二、基于运动补偿的跨坐标状态转移范围搜索；设定天线坐标系下第k帧的任一状态单元格为其中，rk,θk表示该单元格在极坐标系距离维和角度维的位置，和表示其变化率；首先将极坐标系形式状态坐标转为直角坐标系下，再通过获得第k帧数据对应雷达的安装位置xradar,yradar及雷达安装角β，计算车身坐标系下的坐标，表达式如下： 其中，表示状态空间，表示单元格rk,θk由天线坐标系转换到车身坐标系对应的X和Y维的位置，表示其对应的变化率；Rβ表示旋转矩阵，具体表达式如下： 再补偿汽车在第k帧量测对应时刻tk的偏航角αk和运动信息计算出导航坐标系下的坐标Sk，表达式如下： 其中，表示车在导航坐标系的位置，表示车在导航坐标系的速度；和分别表示车在导航坐标系正北方向的位置和速度，和分别表示正西方向的位置和速度；表示单元格转换到导航坐标系对应的正北和正西方向的位置，表示其变化率；然后利用搜索速度和帧间时间间隔Δt＝tk+1-tk，在导航坐标系下推出下一帧中的可能状态的对应坐标Sk+1，表达式如下： 然后，计算出该坐标在第k+1帧车身坐标系下的坐标值表达式如下： 其中，表示汽车在第k+1帧对应时刻的位置；接着利用式7将由车身坐标系先转换到天线笛卡尔坐标系，得到该坐标系下搜索单元格位置再进一步由式8将其转换到第k+1帧量测所在的天线坐标系，得到其对应坐标表达式如下： 其中，表示转置操作，Δr和Δθ分别表示天线坐标系下距离维和速度维离散单元格大小；当某两帧数据的时间间隔Δt为零时，相邻两帧数据中的目标状态完全相同，则此时在值函数计算过程中不需要对可能的目标状态转移范围进行搜索而是直接累加即可；步骤三、更新值函数并存储转移范围；对所有离散状态进行初始化： Ψ1x1＝09其中，I1x1|Z表示目标状态x1对应的值函数，Ψk·用于存储各帧之间的状态转移关系；对来自上一帧的量测值和进行对比，选择数值大的单元格来更新值函数，表达式如下： 其中，表示目标状态在一帧时间内所能转移的状态范围；步骤四、状态单元格标定；在积累值函数的过程中，设置参数ξk来标记搜索到的状态单元格xk是否位于第k帧的测量区域内，表达式如下： 然后，根据滑窗内每一帧的ξkxk，判断出积累量测值的帧数ε，表达式如下： 其中，L表示当前批处理的量测数据总帧数，表示目标航迹估计；步骤五、自适应门限检验及航迹回溯；根据参数ε，自适应地设置检测阈值VDTk，表达式如下： 其中，H1,k表示检测到目标且共有效积累到k帧，H0表示未检测到目标；最后，算法将据此回溯航迹，若有对于k＝K-1,…,1，则有： 最终，通过AT-MS-TBD算法，精准地跟踪出微弱目标的航迹

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百度查询： 电子科技大学 针对动平台时变视域多雷达系统的多帧检测前跟踪方法