高頻地波雷達目標檢測與跟蹤一體化探測方法研究.pdf

1、高頻地波雷達具有探測距離遠、實時性強以及可全天候持續(xù)工作等優(yōu)點，在我國200海里專屬經濟區(qū)內的船只目標探測方面發(fā)揮著重要的作用。傳統的高頻地波雷達目標探測方法為先檢測后跟蹤，即對雷達回波信號進行恒虛警率(Constant False-Alarm Rate，CFAR)檢測，得到目標點跡，然后再進行目標航跡跟蹤。但是，CFAR檢測容易產生虛警或造成微弱目標漏檢，基于點跡的航跡跟蹤又存在著前后時刻的點跡關聯困難等問題。檢測前跟蹤作為一種新型的

2、目標探測方法，其對單幀回波數據不進行目標檢測，而是將多幀數據積累，并利用目標徑向速度和距離在幀間的關聯性進行目標航跡跟蹤，在得到目標航跡的同時完成目標的檢測，從而實現了目標的檢測與跟蹤一體化探測。
　　本文重點研究了基于動態(tài)規(guī)劃的高頻地波雷達目標檢測前跟蹤算法，并進行了驗證，主要研究工作包括:
　　1.提出了一種改進的基于動態(tài)規(guī)劃的高頻地波雷達目標檢測前跟蹤探測方法。本文針對常規(guī)的基于動態(tài)規(guī)劃的檢測前跟蹤方法存在的計算量大、

3、門限設置困難和航跡匯合等問題，提出了一種改進的方法。該方法通過引入CFAR預處理，減少了計算量，同時也避免了門限判決問題;采用正反向聯合搜索方式優(yōu)化基本的檢測前跟蹤算法流程，并利用正反向航跡關聯處理方法解決了航跡匯合問題?；趯崪y高頻地波雷達數據的驗證結果表明，該方法能夠有效解決常規(guī)方法存在的上述問題。同時，其航跡跟蹤的連續(xù)性也明顯優(yōu)于傳統的先檢測后跟蹤的方法。
　　2.研究了基于船舶自動識別系統(Automatic Identi

4、fication System，AIS)數據的高頻地波雷達航跡跟蹤效果驗證方法。針對傳統的線性插值在同一船只相鄰兩條AIS信息時間間隔過長時誤差較大的問題，本文提出了一種適用于地波雷達航跡跟蹤效果驗證的改進的AIS航跡插值方法。該方法綜合考慮了目標的航速、航向等動態(tài)信息，通過對插值時間段內的船只位置進行預測，形成運動船只在該時間段內的插值航跡。實測AIS數據驗證結果表明，相比線性插值，該方法的航跡插值結果更接近船只在插值時間段內的實際航