地面雷達數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設計
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3．3 點跡和航跡相關處理
點跡是雷達獲取的目標位置坐標，可能是現(xiàn)有目標航跡的新目標數(shù)據(jù)、新目標的第一次發(fā)現(xiàn)，甚至可能是虛假目標。需要把這些點跡與已有的目標航跡進行相關處理，以確定這些點跡是現(xiàn)有目標航跡的新數(shù)據(jù)，或是新目標的第一次發(fā)現(xiàn)。
航跡相關算法中的兩個主要方面是確定正確的波門形狀大小和航跡相關配對算法。
(1)相關波門是以航跡的預測位置為中心，用來確認該目標點跡可能出現(xiàn)范圍的一塊區(qū)域，它的選擇直接影響到航跡質量。確定相關波門大小應該充分考慮各個相關因素，如目標模型誤差、傳感器探測誤差、目標的運動速度和機動規(guī)律、雷達掃描周期，目標航跡的質量等。根據(jù)天線掃描參數(shù)確定得到目標點跡數(shù)據(jù)的周期，再根據(jù)目標航跡的較穩(wěn)定速度和點跡速度設計大、小兩個波門，并且在有新數(shù)據(jù)更新時動態(tài)調整。
(2)點跡和航跡相關配對的最靠近準則規(guī)定，最靠近目標預測位置的那個點跡與航跡相關的概率最大。假設P1，P2分別表示新接收的點跡，s1，s2分別表示航跡預測位置，那么可能的點跡和航跡關聯(lián)配對是(P1-s1，P2—s2)或者(P1—s2，P2—s1)。用vij=Pi—sj表示偏差，且表示標準偏差，則偏差具有零均值高斯概率密度，應考慮如下檢驗：
計算雷達在本次掃描中獲取點跡和航跡的距離，建立一個分配表，包括全部可能的點跡和航跡配對數(shù)據(jù)；然后按分配表計算點跡和航跡的統(tǒng)計間隔等參數(shù)，去掉重復使用的點跡；最后根據(jù)最靠近準則將航跡和點跡配對，以確定點跡與航跡是否相關。如果只有一個點跡位于航跡波門以內，且該點跡沒有位于其他航跡波門之內，則該點跡和該航跡相關，然后用該點跡更新航跡。如果多個點跡在航跡波門之內，或者點跡位于多個波門之內，則需要更進一步地進行相關邏輯處理，按照惟一性原則，即在一次掃描中，一個點跡只與一個航跡相關，一個航跡也只與一個點跡相關。處理方法為：航跡相關波門內只有惟一點跡的直接相關，點跡只在一個相關波門內的直接相關，這些航跡和點跡不再與剩余的點跡和航跡相關；循環(huán)處理掉相關上的航跡和點跡，最后對剩余的航跡和點跡取最小距離的點跡和航跡與之相關。
如果新的目標點跡能夠與已知目標航跡相關，就要利用新的目標點跡去更新和改善對目標位置和速度的估計。
3．4 航跡管理
不能和已有航跡相關的目標點跡如果能與自由點跡之間相關起來，可以起始成新的航跡，但這個航跡只是雛形，稱為暫時航跡。只有在足夠次數(shù)的新目標點跡與該暫時航跡相關后，才將其屬性設置為穩(wěn)定航跡進行正常處理。
目標航跡的起始、維護、撤銷一般通過航跡編號來實現(xiàn)，與給定航跡相聯(lián)系的所有參數(shù)都以其航跡號作為參考，一方面在航跡管理中標記航跡，用作航跡相關處理，另一方面可事后統(tǒng)計分析航跡處理效果，還能借助于航跡號的管理來描述戰(zhàn)場態(tài)勢。航跡的確認過程使用航跡質量為指標進行評估，選擇出最優(yōu)起始、刪除準則后，可以將準則制定成相應的航跡質量管理系統(tǒng)，然后用記分法表述。
航跡管理的設計：當新目標點跡不能和已有航跡相關，并能夠與自由點跡相關時，可以起始成新的航跡，并分配航跡號，賦予的航跡質量為3；航跡質量最大值為10；每次有新的點跡能和該航跡相關時質量加1；一個掃描周期內都沒有新點跡能和該航跡相關時質量減1；航跡質量超過5時，認為是穩(wěn)定航跡，只有穩(wěn)定才輸出給操作員觀測；航跡質量小于2時撤銷該航跡。航跡處理流程如圖2所示。
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