地面雷达数据处理系统设计

3．3 点迹和航迹相关处理
点迹是雷达获取的目标位置坐标，可能是现有目标航迹的新目标数据、新目标的第一次发现，甚至可能是虚假目标。需要把这些点迹与已有的目标航迹进行相关处理，以确定这些点迹是现有目标航迹的新数据，或是新目标的第一次发现。
航迹相关算法中的两个主要方面是确定正确的波门形状大小和航迹相关配对算法。
(1)相关波门是以航迹的预测位置为中心，用来确认该目标点迹可能出现范围的一块区域，它的选择直接影响到航迹质量。确定相关波门大小应该充分考虑各个相关因素，如目标模型误差、传感器探测误差、目标的运动速度和机动规律、雷达扫描周期，目标航迹的质量等。根据天线扫描参数确定得到目标点迹数据的周期，再根据目标航迹的较稳定速度和点迹速度设计大、小两个波门，并且在有新数据更新时动态调整。
(2)点迹和航迹相关配对的最靠近准则规定，最靠近目标预测位置的那个点迹与航迹相关的概率最大。假设P1，P2分别表示新接收的点迹，s1，s2分别表示航迹预测位置，那么可能的点迹和航迹关联配对是(P1-s1，P2—s2)或者(P1—s2，P2—s1)。用vij=Pi—sj表示偏差，且表示标准偏差，则偏差具有零均值高斯概率密度，应考虑如下检验：

计算雷达在本次扫描中获取点迹和航迹的距离，建立一个分配表，包括全部可能的点迹和航迹配对数据；然后按分配表计算点迹和航迹的统计间隔等参数，去掉重复使用的点迹；最后根据最靠近准则将航迹和点迹配对，以确定点迹与航迹是否相关。如果只有一个点迹位于航迹波门以内，且该点迹没有位于其他航迹波门之内，则该点迹和该航迹相关，然后用该点迹更新航迹。如果多个点迹在航迹波门之内，或者点迹位于多个波门之内，则需要更进一步地进行相关逻辑处理，按照惟一性原则，即在一次扫描中，一个点迹只与一个航迹相关，一个航迹也只与一个点迹相关。处理方法为：航迹相关波门内只有惟一点迹的直接相关，点迹只在一个相关波门内的直接相关，这些航迹和点迹不再与剩余的点迹和航迹相关；循环处理掉相关上的航迹和点迹，最后对剩余的航迹和点迹取最小距离的点迹和航迹与之相关。
如果新的目标点迹能够与已知目标航迹相关，就要利用新的目标点迹去更新和改善对目标位置和速度的估计。
3．4 航迹管理
不能和已有航迹相关的目标点迹如果能与自由点迹之间相关起来，可以起始成新的航迹，但这个航迹只是雏形，称为暂时航迹。只有在足够次数的新目标点迹与该暂时航迹相关后，才将其属性设置为稳定航迹进行正常处理。
目标航迹的起始、维护、撤销一般通过航迹编号来实现，与给定航迹相联系的所有参数都以其航迹号作为参考，一方面在航迹管理中标记航迹，用作航迹相关处理，另一方面可事后统计分析航迹处理效果，还能借助于航迹号的管理来描述战场态势。航迹的确认过程使用航迹质量为指标进行评估，选择出最优起始、删除准则后，可以将准则制定成相应的航迹质量管理系统，然后用记分法表述。
航迹管理的设计：当新目标点迹不能和已有航迹相关，并能够与自由点迹相关时，可以起始成新的航迹，并分配航迹号，赋予的航迹质量为3；航迹质量最大值为10；每次有新的点迹能和该航迹相关时质量加1；一个扫描周期内都没有新点迹能和该航迹相关时质量减1；航迹质量超过5时，认为是稳定航迹，只有稳定才输出给操作员观测；航迹质量小于2时撤销该航迹。航迹处理流程如图2所示。