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结合航迹质量与目标位置拓扑的紧凑型地波雷达航迹预测方法 认领 引用
1
作者 孙伟峰 韩光正 +1 位作者 陈晓雪 陈雨欣 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2026年第3期640-653,共14页
紧凑型地波雷达由于接收天线阵列孔径小,发射功率低,所以其目标定位精度低,目标参数序列波动较大,影响了航迹预测的准确性,引起点迹-航迹关联出现错误。为提高航迹预测的准确性,本文利用目标间的时空关联特征,提出了一种结合航迹质量与... 紧凑型地波雷达由于接收天线阵列孔径小,发射功率低,所以其目标定位精度低,目标参数序列波动较大,影响了航迹预测的准确性,引起点迹-航迹关联出现错误。为提高航迹预测的准确性,本文利用目标间的时空关联特征,提出了一种结合航迹质量与目标位置拓扑辅助的航迹预测方法。首先,基于实时航迹质量评价,筛选出可能发生误跟踪或断裂的关注目标航迹及其邻近目标航迹,同时确定高质量的参考目标航迹。然后,构建关注目标、邻近目标及参考目标位置间的拓扑结构,并对参考目标航迹进行预测和状态更新。最后,利用更新后的参考目标状态和拓扑结构,对关注目标进行状态预测。实验结果表明:本文方法能够提升航迹预测的准确性,平均航迹跟踪时长增加了11%,可以有效解决因航迹预测不准确造成的误跟踪、航迹断裂问题。 展开更多
关键词 紧凑型地波雷达 航迹预测 多目标场景 拓扑结构
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基于Matlab APP Designer的紧凑型高频地波雷达多目标跟踪平台设计与开发 认领 引用
2
作者 毕铭凇 孙伟峰 +2 位作者 李小彤 李世宝 任鹏 《现代电子技术》 北大核心 2026年第11期1-8,共8页
针对紧凑型高频地波雷达多目标跟踪存在的航迹起始难、易断裂、误跟踪等问题,文中讨论了基于多帧聚类的航迹起始方法、基于航向辅助的点迹-航迹关联方法和基于转换坐标卡尔曼滤波的状态估计方法,基于Matlab APP Designer将上述方法集成... 针对紧凑型高频地波雷达多目标跟踪存在的航迹起始难、易断裂、误跟踪等问题,文中讨论了基于多帧聚类的航迹起始方法、基于航向辅助的点迹-航迹关联方法和基于转换坐标卡尔曼滤波的状态估计方法,基于Matlab APP Designer将上述方法集成,设计开发了可供学生实验的紧凑型高频地波雷达多目标跟踪平台。该平台实现了点迹数据文件读取、多目标动态跟踪和航迹个例分析等功能,能够计算航迹跟踪时长、航迹质量指标、最远探测距离等关键跟踪参数。利用实测数据对平台跟踪性能进行了实验测试,结果表明:每帧数据平均处理时间为0.7 s,目标航迹的距离和方位角均方根误差分别为1.31 km和3.6°,航迹平均跟踪时长为46.57 min,满足工程上对目标跟踪实时性、准确性和连续性的要求。 展开更多
关键词 紧凑型高频地波雷达 多目标跟踪 目标跟踪平台 Matlab APP Designer 平台设计 性能测试
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目标状态拓扑辅助的T/R-R紧凑型地波雷达航迹关联方法 认领 引用
3
作者 韩光正 孙伟峰 +1 位作者 李小彤 陈雨欣 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2026年第3期65-72,共8页
针对T/R-R复合双基地紧凑型高频地波雷达在多目标邻近行驶跟踪场景中,由于目标间运动学参数相似导致的航迹错误关联问题,提出了一种目标状态拓扑辅助的航迹关联方法。首先,利用关注目标与其周围船只在空间状态上的一致性,以关注目标为中... 针对T/R-R复合双基地紧凑型高频地波雷达在多目标邻近行驶跟踪场景中,由于目标间运动学参数相似导致的航迹错误关联问题,提出了一种目标状态拓扑辅助的航迹关联方法。首先,利用关注目标与其周围船只在空间状态上的一致性,以关注目标为中心,以其周围邻近船只为节点构建拓扑结构;然后,提取关注目标及其邻近船只之间的相对状态关系作为关注目标的空间结构特征,并改进最优子模式分配距离计算结构相似度以辅助航迹关联;最后,结合目标航迹参数相似度和结构相似度,以总关联代价最小作为优化准则,采用Jonker-Volgenant-Castanon算法求解了最优的航迹关联结果。利用仿真与实测数据开展了多目标航迹关联实验,实验结果表明:该方法能够有效解决多目标邻近行驶场景下由于目标运动学参数相似导致的关联模糊问题,提高了航迹关联准确率。 展开更多
关键词 紧凑型高频地波雷达 T/R-R体制 航迹关联 拓扑结构 多目标跟踪
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基于多帧聚类的紧凑型HFSWR虚假点迹识别方法 认领 引用 被引量：2
4
作者 孙伟峰 赵林林 +1 位作者 纪永刚 戴永寿 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期419-427,共9页
紧凑型高频地波雷达发射功率低,目标检测时信噪比低、虚警率高,会产生大量虚假点迹,影响后续目标跟踪性能。为了滤除虚假点迹,利用目标的运动特性,提出了一种多帧聚类与极限学习机分类两级级联的虚假点迹识别方法。首先,利用基于最优邻... 紧凑型高频地波雷达发射功率低,目标检测时信噪比低、虚警率高,会产生大量虚假点迹,影响后续目标跟踪性能。为了滤除虚假点迹,利用目标的运动特性,提出了一种多帧聚类与极限学习机分类两级级联的虚假点迹识别方法。首先,利用基于最优邻域尺寸的多帧聚类方法,将连续多帧中与待识别点迹属于同一潜在目标的点迹聚类成簇。然后,计算簇内待识别点迹与其相邻帧内点迹的距离-多普勒速度的差分值,以其为特征利用极限学习机辨识虚假点迹。实验结果表明,所提方法能够准确将属于同一目标的点迹聚类,虚假点迹识别率达到95%。 展开更多
关键词 紧凑型地波雷达 虚假点迹识别 多帧聚类 极限学习机
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结合分形维数与跟踪连续性指标的紧凑型地波雷达航迹质量评价方法 认领 引用 被引量：2
5
作者 孙伟峰 陈晓雪 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2025年第2期37-44,共8页
准确性和连续性是衡量目标航迹质量的两个重要指标,紧凑型高频地波雷达目标定位精度低,跟踪得到的航迹波动大、易断裂。为了评价紧凑型高频地波雷达跟踪得到的航迹质量,提出了一种结合分形维数与跟踪连续性指标的紧凑型高频地波雷达航... 准确性和连续性是衡量目标航迹质量的两个重要指标,紧凑型高频地波雷达目标定位精度低,跟踪得到的航迹波动大、易断裂。为了评价紧凑型高频地波雷达跟踪得到的航迹质量,提出了一种结合分形维数与跟踪连续性指标的紧凑型高频地波雷达航迹质量评价方法。引入分形维数衡量航迹的波动性,估计雷达航迹与真实航迹之间的波动差异以评价目标航迹的准确性;结合航迹跟踪时长和丢点率评价目标跟踪的连续性,并将三个指标加权形成了航迹综合质量指标。利用仿真和实测地波雷达航迹数据开展了航迹质量评价实验,其结果表明:提出的综合质量指标能够有效地反映航迹质量变化,无需目标状态真实值作为先验信息。分形维数指标与现有利用目标运动参数的归一化质量指标相比,分形维数指标结果的均值标准差减少了67.8%,评价结果更稳定。 展开更多
关键词 紧凑型高频地波雷达 目标跟踪 航迹质量评价 分形维数 层次分析法
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基于JVC的紧凑型地波雷达海上目标点迹-航迹最优关联方法 认领 引用 被引量：10
6
作者 戴永寿 马鹏 +3 位作者 孙伟峰 刘培学 纪永刚 庞真真 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2832-2839,共8页
紧凑型地波雷达由于接收天线阵列孔径减小导致对海上目标的定位精度低,在多目标跟踪算法中采用序贯式的点迹-航迹关联方式易发生误关联导致航迹断裂、误跟踪等问题。对此,该文将多目标点迹-航迹关联转化为最优分配问题,提出一种基于JVC... 紧凑型地波雷达由于接收天线阵列孔径减小导致对海上目标的定位精度低,在多目标跟踪算法中采用序贯式的点迹-航迹关联方式易发生误关联导致航迹断裂、误跟踪等问题。对此,该文将多目标点迹-航迹关联转化为最优分配问题,提出一种基于JVC算法的多目标点迹-航迹最优关联方法。对于关联波门重叠区域内存在公共候选点迹的多条航迹,首先以雷达获取的目标多普勒速度、距离与方位角作为目标特征参数,利用最小代价函数确定公共候选点迹与所有航迹之间的相似度,得到关联代价矩阵;然后以总关联代价最小化作为优化准则,采用JVC算法求解得到最优的点迹-航迹关联结果。利用仿真与实测目标数据开展了点迹-航迹关联实验,并与序贯最近邻关联方法的关联结果进行了对比。实验结果表明:采用该文所提方法跟踪得到的航迹时长明显优于序贯最近邻关联方法的结果,解决了序贯式关联因关联错误导致的航迹断裂、误跟踪等问题,提高了航迹跟踪的连续性。 展开更多
关键词 紧凑型高频地波雷达 多目标跟踪 点迹-航迹关联 最优关联
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基于检测-跟踪联动的紧凑型高频地波雷达弱目标自适应检测方法 认领 引用 被引量：7
7
作者 孙伟峰 李小彤 +1 位作者 纪永刚 戴永寿 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2955-2964,共10页
紧凑型地波雷达发射功率低、回波信噪比低,目标检测难度大,在目标跟踪时由于目标漏检经常出现航迹断裂。为了提升其目标检测性能,提出了一种基于检测-跟踪联动的弱目标自适应检测方法。当跟踪器检测到目标航迹无法关联到新点迹时,将当... 紧凑型地波雷达发射功率低、回波信噪比低,目标检测难度大,在目标跟踪时由于目标漏检经常出现航迹断裂。为了提升其目标检测性能,提出了一种基于检测-跟踪联动的弱目标自适应检测方法。当跟踪器检测到目标航迹无法关联到新点迹时,将当前目标预测状态反馈至检测器;检测器在距离-多普勒谱上建立局部检测波门,采用二元假设检验法感知波门内的检测背景,根据不同的检测背景选取适用的检测门限调整方法,降低恒虚警检测的门限,判定是否有弱目标被检出。若能够检出目标,对其进行测向后将新点迹发送至跟踪器进行处理。利用实测数据开展了目标检测与跟踪实验,结果表明:与先检测后跟踪方法相比,该方法得到的目标航迹时长增加了29.76%,平均延长了19.25 min。 展开更多
关键词 紧凑型地波雷达 弱目标检测 检测-跟踪联动 检测背景感知 多策略检测
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基于多帧聚类的紧凑型地波雷达海上目标航迹起始方法 认领 引用 被引量：4
8
作者 孙伟峰 刘秋爽 +1 位作者 李小彤 纪永刚 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期370-383,共14页
紧凑型地波雷达是专属经济区内海上船只目标监测预警的重要手段。由于其发射功率低、目标回波信噪比低,在对海上船只目标检测过程中较低的检测概率极易导致目标漏检,采用序贯类方法难以及时起始航迹。对此,本文通过分析杂波和目标的地... 紧凑型地波雷达是专属经济区内海上船只目标监测预警的重要手段。由于其发射功率低、目标回波信噪比低,在对海上船只目标检测过程中较低的检测概率极易导致目标漏检,采用序贯类方法难以及时起始航迹。对此,本文通过分析杂波和目标的地理位置以及径向速度随时间变化的特点,提出了一种基于多帧聚类的紧凑型地波雷达海上目标航迹起始方法。该方法利用目标和杂波在连续多帧内运动特征的差异,在具有噪声的基于密度的空间聚类算法(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise, DBSCAN)求解聚类ε邻域的过程中增加运动特征约束,将各船只目标在多帧内的点迹聚类为不同的簇,实现海上船只目标点迹与杂波点的区分,将簇内点迹按时间顺序顺次连接得到起始航迹。利用仿真与实测紧凑型地波雷达数据开展了航迹起始实验,结果表明,与逻辑法相比,本文方法得到的航迹起始时间平均提前了5.95 min,丢点率平均降低了12.68%,解决了海上弱目标航迹起始时间滞后的问题,适用于杂波区目标与雷达远端船只目标的航迹起始。 展开更多
关键词 紧凑型地波雷达 航迹起始 多帧聚类
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紧凑型地波雷达目标检测跟踪一体化实验平台 认领 引用 被引量：1
9
作者 孙伟峰 李小彤 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第3期78-83,共6页
紧凑型地波雷达检测目标时回波信噪比低。应用传统的先检测后跟踪方法进行目标探测时,弱目标回波容易淹没在杂波和噪声中,出现弱目标漏检和虚假点迹误检,导致跟踪时易发生航迹断裂、误跟踪等现象,影响目标跟踪的连续性。为提升紧凑型地... 紧凑型地波雷达检测目标时回波信噪比低。应用传统的先检测后跟踪方法进行目标探测时,弱目标回波容易淹没在杂波和噪声中,出现弱目标漏检和虚假点迹误检,导致跟踪时易发生航迹断裂、误跟踪等现象,影响目标跟踪的连续性。为提升紧凑型地波雷达对海上运动目标的长时跟踪能力,建立检测器与跟踪器之间的信息动态交互机制,提出一种紧凑型地波雷达目标检测跟踪一体化方法。实验结果表明,与先检测后跟踪方法相比,所提方法跟踪得到的平均航迹时长增加了17.52 min。结合工程应用需求,在Matlab R2018b环境下开发了紧凑型地波雷达目标检测跟踪一体化实验平台,为紧凑型地波雷达海上目标探测实验测试提供了平台支撑。 展开更多
关键词 紧凑型地波雷达 弱目标检测 目标跟踪 检测跟踪一体化 点迹-航迹关联
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