一種航管雷達(dá)智能化跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要 本文針對(duì)航管雷達(dá)智能化跟蹤系統(tǒng)中目標(biāo)跟蹤算法構(gòu)建了的主要框架，并對(duì)核心處理算法如自適應(yīng)濾波、觀測(cè)噪聲動(dòng)態(tài)估計(jì)與修正等給出了具體算法處理模型，并在工程應(yīng)用上取得了很好的效果，較好地滿足航管雷達(dá)的高可靠系統(tǒng)運(yùn)行和高目標(biāo)信息質(zhì)量的要求。

【關(guān)鍵詞】自適應(yīng)濾波器 觀測(cè)噪聲估計(jì)

1 引言

航管雷達(dá)應(yīng)具備全天候、穩(wěn)定、連續(xù)工作能力，對(duì)虛假航跡抑制、機(jī)動(dòng)目標(biāo)穩(wěn)定跟蹤、目標(biāo)信息質(zhì)量、低漏情率等方面都提出了很高要求，需要目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)具有高效的目標(biāo)跟蹤算法，有效抑制仙波、二次回波及雜波環(huán)境下的虛假航跡；另外奇異值識(shí)別與校正模型、自適應(yīng)濾波器設(shè)計(jì)等對(duì)提高各類目標(biāo)的穩(wěn)定跟蹤至關(guān)重要。

2 目標(biāo)跟蹤濾波器設(shè)計(jì)

2.1 自適應(yīng)Kalman濾波器

目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)一般采用“當(dāng)前”統(tǒng)計(jì)模型的Kalman濾波器設(shè)計(jì)。

2.1.1 目標(biāo)狀態(tài)方程

其中，i≤n-2，i≥3。系統(tǒng)對(duì)每一批穩(wěn)定跟蹤航跡均進(jìn)行雷達(dá)觀測(cè)點(diǎn)跡噪聲評(píng)估，并將修正后的觀測(cè)噪聲輸入到本批航跡濾波器中。

目標(biāo)在做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)還可對(duì)雷達(dá)觀測(cè)（距離和方位）發(fā)生奇異時(shí)進(jìn)行糾偏處理，以提高觀測(cè)質(zhì)量，并盡可能將觀測(cè)有色噪聲白噪化。

3 工程應(yīng)用效果分析

圖1為某S波段兩坐標(biāo)雷達(dá)實(shí)際觀測(cè)的一批民航目標(biāo)點(diǎn)跡序列以及航跡處理效果圖。圖中的多個(gè)奇異點(diǎn)經(jīng)過白噪化處理后，未影響到目標(biāo)機(jī)動(dòng)狀態(tài)的辨識(shí)，從圖中可以看出該算法對(duì)雷達(dá)觀測(cè)噪聲有明顯抑制效果，目標(biāo)航跡跟蹤穩(wěn)定、連續(xù)、平滑。

4 結(jié)束語

本文從目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)的跟蹤濾波算法、雷達(dá)觀測(cè)噪聲動(dòng)態(tài)估計(jì)和修正等方面構(gòu)建了智能化跟蹤系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容。下一步智能化目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)發(fā)展重點(diǎn)將轉(zhuǎn)到人工智能（AI）和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用上，人工智能以期獲得目標(biāo)更精確的目標(biāo)分類識(shí)別估計(jì)和多種算法模型的自適應(yīng)，大數(shù)據(jù)技術(shù)將進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)處理算法模型優(yōu)化能力和雷達(dá)性能動(dòng)態(tài)評(píng)估能力。

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作者簡(jiǎn)介

張金元（1972-），男，安徽省桐城市人。學(xué)士學(xué)位。現(xiàn)為中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所高級(jí)工程師。主要研究方向?yàn)槔走_(dá)總體技術(shù)。

方青（1972-），男，安徽省樅陽縣人。工程碩士學(xué)位。現(xiàn)為中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所研究員級(jí)高工。主要研究方向?yàn)槔走_(dá)數(shù)據(jù)處理、雷達(dá)情報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、信息融合處理、軟件工程等方面的工程技術(shù)研究工作。

作者單位

1.中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所 安徽省合肥市 230088

2.孔徑陣列與空間探測(cè)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 安徽省合肥市 230088