密集雜波環境下的航跡起始10S005103趙能龍哈爾濱工業大學密集雜波環境下的航跡起始10S005103趙能龍哈爾航跡起始算法

航跡起始是目標跟蹤的第一步，它是建立目標檔案的決策方法，主要包括暫時航跡形成和軌跡確定兩個方面。現有的航跡起始方法可以分為順序處理技術和批處理技術。通常順序處理技術適用于在相對比較弱雜波背景中的起始目標的航跡，包括直觀法、邏輯法，在工程實踐中使用比較多。批數據處理技術對于起始強雜波環境下的航跡有很好的效果，包括hough變換法、修正的hough變換法和基于hough變換和邏輯的航跡起始法，但是使用批數據處理技術的代價是將增加計算負擔。航跡起始算法直觀法假設ri(i=1,2,3...N)為N次連續掃描獲得的位置觀測值，如果N次掃描中有M次滿足以下條件，就認為應該起始一條航跡。(1)、測得的或者是估計的速度大于某個最小值Vmin而小于某個最大值Vmax，這種速度規則形成相關波門，特別適合于第一次掃描得到的和后繼的掃描的自由量測。(2)、測得的或者是估計的加速度的絕對值小于最大的加速度amax。如果存在不止一個回波，則選加速度最小的那個回波來形成航跡：直觀法假設ri(i=1,2,3...N)為N次連續掃直觀法(3)、為了減少形成虛假航跡的可能性，直觀法航跡起始還追加了選用一種角度限制的規則，令為矢量和之間的夾角，有角度限制可以簡單的表示為，式中的，而當就是角度不受限制的情況。量測噪聲以及目標的運動特性直接影響著的選取，實際應用中，為了保證以很高的概率起始目標航跡，一般選取較大的值。直觀法(1)、用第一次掃描得到的量測為航跡頭建立門限，用速度法建立初始相關波門，對落入波門的第二次掃描量測均建立可能航跡；(2)、對每個可能的航跡外推，以外推點為中心，第三次掃描量測落入后繼相關波門離外推點最近的給予關聯；邏輯法(1)、用第一次掃描得到的量測為航跡頭建立門限，用速度法建立(3)、若后繼相關波門中沒有有效量測，則撤銷可能航跡，或用加速度限制擴大相關波門考察第三次掃描量測是否落入其中；(4)、繼續以上步驟，直到形成穩定航跡；(5)、歷次掃描中，未落入相關波門參與判別的量測（自由量測）均作為新的航跡頭，重新起始。邏輯法(3)、若后繼相關波門中沒有有效量測，則撤銷可能航跡，或用加Hough變換法

Hough變換最早用于圖像處理中，是檢測圖像空間中圖像特性的一種基本方法，主要用于檢測圖像中的直線。由于可以將雷達多次掃描的數據看做是一幅圖像，因此hough變換可以用于檢測直線航跡。現在hough變換以廣泛應用于多傳感器航跡起始和檢測低可觀測目標的重要方法。

Hough變換時將笛卡爾坐標系中的觀測數據變換到參數空間中的坐標，即：式中，，對于一條直線上的點，必有兩個唯一的參數滿足也就是說，笛卡爾坐標系空間中的一條直線可以通過從原點到這條直線的距離和與x軸的夾角來定義Hough變換法Hough變換最早用于圖像處理中，是Hough變換法Hough變換法為了能在參數空間中將目標檢測出來，需要將參數空間離散的分解為若干個小方格，通過檢測3-D直方圖中的峰值來判斷公共的交點。每個方格中心為：

為參數theta的分割段數，為參數p的分割段數。多次掃描后，對于直線運動目標而言，在某一個對應的單元格內的點數會得到積累。當積累的數目超過一定的門限時，就可以宣布檢測到了一條航跡。Hough變換法為了能在參數空間中將目標檢測出來，需要將Hough變換法n_p=150delta_theta=3Hough變換法n_p=150delta_thetHough變換中的參量空間單元格長度的選擇至關重要。Hough變換法Hough變換中的參量空間單元格長度的實驗仿真雜波產生方法：每個周期的雜波個數數按照泊松分布產生的，即給定參數，首先產生(0,1)上的隨機數r，然后按照下式

確定J，J即為要產生的雜波個數。確定J以后，每個周期的J個雜波按照均勻分布隨機分布在雷達的探測區域內。目標數：5初始位置(21,90)(35,20)(55,50)(85,90)(75,40)速度500m/s，方位角150,-45,30,180,90采樣次數4，采樣周期5s雷達威力區域簡化為橫向[ab],縱向[cd]實驗仿真雜波產生方法：實驗仿真性能評價指標

(1)、虛假航跡起始率：式中N為monte-karlo仿真次數，fi為在第i次仿真中起始的虛假航跡數，ni為在第i次起始航跡總數(2)、目標t正確起始概率：式中lit代表第i次仿真實驗中目標航跡t是否被正確起始實驗仿真性能評價指標實驗仿真Lambda=50四個掃描周期的雜波點與真實點態勢圖實驗仿真Lambda=50四個掃描周期的雜波點與真實點態直觀法航跡起始直觀法航跡起始邏輯法航跡起始邏輯法航跡起始Hough變換法Hough變換法Hough變換法Hough變換法不同方法航跡起始的比較不同方法航跡起始的比較不同方法航跡起始的比較不同方法航跡起始的比較YourTopicGoesHereTHEENDTHANKYOU!YourTopicGoesHere密集雜波環境下的航跡起始10S005103趙能龍哈爾濱工業大學密集雜波環境下的航跡起始10S005103趙能龍哈爾航跡起始算法

航跡起始是目標跟蹤的第一步，它是建立目標檔案的決策方法，主要包括暫時航跡形成和軌跡確定兩個方面。現有的航跡起始方法可以分為順序處理技術和批處理技術。通常順序處理技術適用于在相對比較弱雜波背景中的起始目標的航跡，包括直觀法、邏輯法，在工程實踐中使用比較多。批數據處理技術對于起始強雜波環境下的航跡有很好的效果，包括hough變換法、修正的hough變換法和基于hough變換和邏輯的航跡起始法，但是使用批數據處理技術的代價是將增加計算負擔。航跡起始算法直觀法假設ri(i=1,2,3...N)為N次連續掃描獲得的位置觀測值，如果N次掃描中有M次滿足以下條件，就認為應該起始一條航跡。(1)、測得的或者是估計的速度大于某個最小值Vmin而小于某個最大值Vmax，這種速度規則形成相關波門，特別適合于第一次掃描得到的和后繼的掃描的自由量測。(2)、測得的或者是估計的加速度的絕對值小于最大的加速度amax。如果存在不止一個回波，則選加速度最小的那個回波來形成航跡：直觀法假設ri(i=1,2,3...N)為N次連續掃直觀法(3)、為了減少形成虛假航跡的可能性，直觀法航跡起始還追加了選用一種角度限制的規則，令為矢量和之間的夾角，有角度限制可以簡單的表示為，式中的，而當就是角度不受限制的情況。量測噪聲以及目標的運動特性直接影響著的選取，實際應用中，為了保證以很高的概率起始目標航跡，一般選取較大的值。直觀法(1)、用第一次掃描得到的量測為航跡頭建立門限，用速度法建立初始相關波門，對落入波門的第二次掃描量測均建立可能航跡；(2)、對每個可能的航跡外推，以外推點為中心，第三次掃描量測落入后繼相關波門離外推點最近的給予關聯；邏輯法(1)、用第一次掃描得到的量測為航跡頭建立門限，用速度法建立(3)、若后繼相關波門中沒有有效量測，則撤銷可能航跡，或用加速度限制擴大相關波門考察第三次掃描量測是否落入其中；(4)、繼續以上步驟，直到形成穩定航跡；(5)、歷次掃描中，未落入相關波門參與判別的量測（自由量測）均作為新的航跡頭，重新起始。邏輯法(3)、若后繼相關波門中沒有有效量測，則撤銷可能航跡，或用加Hough變換法

Hough變換最早用于圖像處理中，是檢測圖像空間中圖像特性的一種基本方法，主要用于檢測圖像中的直線。由于可以將雷達多次掃描的數據看做是一幅圖像，因此hough變換可以用于檢測直線航跡。現在hough變換以廣泛應用于多傳感器航跡起始和檢測低可觀測目標的重要方法。

Hough變換時將笛卡爾坐標系中的觀測數據變換到參數空間中的坐標，即：式中，，對于一條直線上的點，必有兩個唯一的參數滿足也就是說，笛卡爾坐標系空間中的一條直線可以通過從原點到這條直線的距離和與x軸的夾角來定義Hough變換法Hough變換最早用于圖像處理中，是Hough變換法Hough變換法為了能在參數空間中將目標檢測出來，需要將參數空間離散的分解為若干個小方格，通過檢測3-D直方圖中的峰值來判斷公共的交點。每個方格中心為：

為參數theta的分割段數，為參數p的分割段數。多次掃描后，對于直線運動目標而言，在某一個對應的單元格內的點數會得到積累。當積累的數目超過一定的門限時，就可以宣布檢測到了一條航跡。Hough變換法為了能在參數空間中將目標檢測出來，需要將Hough變換法n_p=150delta_theta=3Hough變換法n_p=150delta_thetHough變換中的參量空間單元格長度的選擇至關重要。Hough變換法Hough變換中的參量空間單元格長度的實驗仿真雜波產生方法：每個周期的雜波個數數按照泊松分布產生的，即給定參數，首先產生(0,1)上的隨機數r，然后按照下式

確定J，J即為要產生的雜波個數。確定J以后，每個周期的J個雜波按照均勻分布隨機分布在雷達的探測區域內。目標數：5初始位置(21,90)(35,20)(55,50)(85,90)(75,40)速度500m/s，方位角150,-45,30,180,90采樣次數4，采樣周期5s雷達威力區域簡化為橫向[ab],縱向[cd]實驗仿真雜波產生方法：實驗仿真性能評價指標

(1)、虛假航跡起始率：式中N為monte-karlo仿真次數，fi為在第i次仿真中起始的虛假航跡數，ni為在第i次起始航跡總數(2)、目標t正確起始概率：式中lit代表第i次仿真實驗中目標航跡t是否被正確起始實驗仿真性能