一种航管雷达智能化跟踪系统设计

摘 要 本文针对航管雷达智能化跟踪系统中目标跟踪算法构建了的主要框架，并对核心处理算法如自适应滤波、观测噪声动态估计与修正等给出了具体算法处理模型，并在工程应用上取得了很好的效果，较好地满足航管雷达的高可靠系统运行和高目标信息质量的要求。

【关键词】自适应滤波器 观测噪声估计

1 引言

航管雷达应具备全天候、稳定、连续工作能力，对虚假航迹抑制、机动目标稳定跟踪、目标信息质量、低漏情率等方面都提出了很高要求，需要目标跟踪系统具有高效的目标跟踪算法，有效抑制仙波、二次回波及s波环境下的虚假航迹；另外奇异值识别与校正模型、自适应滤波器设计等对提高各类目标的稳定跟踪至关重要。

2 目标跟踪滤波器设计

2.1 自适应Kalman滤波器

目标跟踪系统一般采用“当前”统计模型的Kalman滤波器设计。

2.1.1 目标状态方程

其中，i≤n-2，i≥3。系统对每一批稳定跟踪航迹均进行雷达观测点迹噪声评估，并将修正后的观测噪声输入到本批航迹滤波器中。

目标在做直线运动时，系统还可对雷达观测（距离和方位）发生奇异时进行纠偏处理，以提高观测质量，并尽可能将观测有色噪声白噪化。

3 工程应用效果分析

图1为某S波段两坐标雷达实际观测的一批民航目标点迹序列以及航迹处理效果图。图中的多个奇异点经过白噪化处理后，未影响到目标机动状态的辨识，从图中可以看出该算法对雷达观测噪声有明显抑制效果，目标航迹跟踪稳定、连续、平滑。

4 结束语

本文从目标跟踪系统的跟踪滤波算法、雷达观测噪声动态估计和修正等方面构建了智能化跟踪系统的主要设计内容。下一步智能化目标跟踪系统发展重点将转到人工智能（AI）和大数据技术的应用上，人工智能以期获得目标更精确的目标分类识别估计和多种算法模型的自适应，大数据技术将进一步提升数据处理算法模型优化能力和雷达性能动态评估能力。

参考文献

[1]Yaakow Bar-Shalom.Multitarget-Miltisensor Tracking and Fusion. 1997 IEEE National Radar Conference. Syracuse，NY，15 May，1997.16-27.

[2]何友，王国宏等，多传感器信息融合及应用[M].北京：电子工业出版社，2000.

[3]张发兵等，基于目标特征信息的航迹起始[J].现代电子技术，2011，34（17）：4-6.

[4]Vetrov V I，Skvorsow V S，Tanygin A A，et al.On possibility of radar angel-echoes study with sodar and RASS techniques[C]//IEE Radar 97.[S.1]：IEEE，1997：46-49.

作者简介

张金元（1972-），男，安徽省桐城市人。学士学位。现为中国电子科技集团公司第三十八研究所高级工程师。主要研究方向为雷达总体技术。

方青（1972-），男，安徽省枞阳县人。工程硕士学位。现为中国电子科技集团公司第三十八研究所研究员级高工。主要研究方向为雷达数据处理、雷达情报系统设计、信息融合处理、软件工程等方面的工程技术研究工作。

作者单位

1.中国电子科技集团公司第三十八研究所 安徽省合肥市 230088

2.孔径阵列与空间探测安徽省重点实验室 安徽省合肥市 230088