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龙图腾网恭喜电子科技大学申请的专利一种基于声纳检测系统的水下多目标跟踪方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115220025B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210909795.2，技术领域涉及：G01S7/539；该发明授权一种基于声纳检测系统的水下多目标跟踪方法是由张瑛;高天奇;彭倍;王刚;程嘉鹏;杨欣悦;欧阳林强;钟山;傅震霆;韦旭东设计研发完成，并于2022-07-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于声纳检测系统的水下多目标跟踪方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于声纳检测系统的水下多目标跟踪方法，包括以下步骤：S1.基于目标的预测的状态中心设置关联门，剔除与目标无关的杂波，形成确认矩阵；S2.根据假设对确认矩阵进行拆分，得到可行矩阵；S3.基于可行矩阵计算目标和量测的互联概率；S4.结合互联概率，使用基于最大相关熵卡尔曼滤波算法对目标进行状态更新。本发明将最大相关熵理论，联合概率数据关联算法相结合，相比其他多目标跟踪算法，可以在具有非高斯噪声的复杂的水下环境工作，具有目标追踪精度更高、误差更小、算法结构更加稳定，鲁棒性更高的优点。

本发明授权一种基于声纳检测系统的水下多目标跟踪方法在权利要求书中公布了：1.一种基于声纳检测系统的水下多目标跟踪方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.基于目标的预测的状态中心设置关联门，剔除与目标无关的杂波，形成确认矩阵；所述步骤S1包括：S101.对水下多目标追踪问题进行数学建模，假设k时刻第i个目标的状态空间模型表示为： 式中，xik表示目标的状态向量，k＝0时刻的状态向量xi0表示给定目标的起始点，Fik表示状态转移矩阵,zik表示目标真实量测信息，Hik为观测矩阵，wik和vik分别表示系统的过程噪声和量测噪声，均值为0且互不相关，协方差矩阵分别为：E[wikwikT]＝QtkE[vikvikT]＝Rik定义k时刻目标i的状态先验分布为： 根据目标的状态信息与系统状态空间模型，得到各目标状态估计值和协方差矩阵为： Pik|k-1＝Fik-1Pik-1|k-1Fik-1'+Qk-1,S102.假设k时刻的确认量测集并且目标数为n，获取量测与目标的关联概率，相关步骤如下：首先在目标预测值周围设置一个测量值验证区域，以选择感兴趣的测量值作为数据关联的候选测量值，称此区域为关联门；根据获取的先验估计值和先验协方差矩阵，当量测信息满足： 则认为该量测落入验证区域内，与目标相关，式中γ表示关联门的阈值；如果检测到目标，且测量值落入验证区域，才认为回波是有效的；否则就会被否决,认为回波为杂波并将其剔除；对每个目标进行杂波剔除后，获取目标与量测值的确认矩阵：Ω＝[ωji],j＝1,2,…,mk；i＝1,2,…,T其中，mk表示有效的回波数量，T表示目标的数量；ωji表示量测j是否落入目标i的关联门内，其中，j＝0表示没有目标，由于所有的量测值都可能来自于虚警或杂波，所以此时对应的确认矩阵的列全部为1；S2.根据假设对确认矩阵进行拆分，得到可行矩阵；步骤S2中根据以下假设对确认矩阵进行拆分，得到可行矩阵：1每个量测只能来自于一个目标或杂波，即： 2每个目标最多只能产生一个回波，即： 其中，可行事件表示k时刻第a个联合事件中量测j源于目标i的事件，可行事件对应的矩阵称为可行矩阵；S3.基于可行矩阵计算目标和量测的互联概率；所述步骤S3包括：根据步骤S2中获得的可行矩阵，确定可联合事件，进而计算得到关联概率βji为： 其中， 表示直到k时刻的累积确认量测集；为归一化常数；V表示杂波分布的体积；PD为检测概率；φθak表示虚假量测的数目；表示事件θak中目标i是否被检测到；表示事件θak中是否有量测与目标i相关联；S4.结合互联概率，使用基于最大相关熵卡尔曼滤波算法对目标进行状态更新，得到多目标跟踪的最终状态预测结果；所述步骤S4包括：S401.初始化时刻k＝0，并将k＝0时的状态初始化为：预先给定的状态向量初值；S402.初始化k时刻的迭代次数t＝1；S403.根据步骤S1中获取的协方差矩阵Pik|k-1和噪声协方差Rik，得到他们的Cholesky分解为： 计算新的误差矩阵计算如下所示: 其中， 通过定点迭代进行更新，迭代更新公式为： 其中， 新误差矩阵中的行分解为对角矩阵的形式 为了完成定点迭代更新，计算： S404.将当前时刻k，迭代次数t下更新得到的记为迭代次数t-1时更新得到的记为当t＝1时，直接取值为k-1时刻迭代更新得到的当满足时，停止当前时刻k的定点迭代，即为预测出的当前时刻的跟踪结果，进入步骤S405；否则，令t＝t+1，重复执行步骤S403～S404，继续进行当前时刻k的定点迭代，其中ε为预设的阈值参数S405.迭代完成后，更新协方差矩阵Pik|k，计算公式为： 其中， S406.令k＝k+1，即将对k进行更新，更新后的k等于更新前的k加1，然后返回步骤S402，计算下一时刻的跟踪结果，从而实现跟踪目的。

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