1.一种基于坐标校准的机载雷达微弱目标检测前跟踪方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,初始化系统参数,设置当前帧数k=1;步骤2,读取雷达接收机中k时刻的量测;步骤3,对所述k时刻的量测进行低门限预处理,得到雷达天线坐标系下的点迹序列;步骤4,读取载机在k时刻的惯导信息;步骤5,将所述雷达天线坐标系下的点迹序列通过坐标旋转转换为载机坐标系下的点迹序列;所述步骤5包括以下流程:将雷达天线坐标系(r,θ,γ)的点迹序列转换到雷达直角坐标系(x,y,z)的点迹序列,转换公式为(x,y,z)=h((r,θ,γ)),转换公式可表示 将雷达直角坐标系(x,y,z)的点迹序列转换到载机坐标系(xa,ya,za)的点迹序列,转换公式为[xa,ya,za]′=T a ·[xa,ya,za]′,其中,φ为载机上雷达与载机的相对夹角;步骤6,根据所述惯导信息,将载机坐标系下的点迹序列校准至统一惯性坐标系下的点迹序列;具体包括以下流程:根据载机惯导信息,将所述步骤5得到的载机坐标系下的点迹序列校准至统一惯性坐标系下,得到统一惯性坐标系下的点迹序列 表示为 转换公式为其中,步骤7,在量测空间联合各时刻的点迹序列实施检测前跟踪算法,输出航迹。
2.如权利要求1所述的基于坐标校准的机载雷达微弱目标检测前跟踪方法,其特征在于,所述统一惯性坐标系为X轴指向东,Y轴指向北,Z轴与X、Y轴构成右手坐标系的坐标系,坐标轴方向不随时间变化;所述雷达天线坐标系为载机质心为原点,以阵面法线为Z轴,X-Y平面与Z轴构成右手坐标系的坐标系;所述载机坐标系为原点为载机质心,X轴指向机头方向,Y轴垂直X轴指向机翼,Z轴与X、Y轴垂直构成右手坐标系的坐标系,三个轴指向相对于载机保持不变。
3.如权利要求1所述的基于坐标校准的机载雷达微弱目标检测前跟踪方法,其特征在于,所述步骤1中初始化的系统参数包括:帧间间隔T s ;观测总帧数K;雷达距离分辨力Δr;雷达在最大探测距离下距离维分辨单元个数为N r ;雷达方位角分辨力Δθ;雷达方位维分辨单元个数N θ ;雷达俯仰角分辨力Δγ;雷达俯仰维分辨单元个数N γ ;载机在惯性坐标系下的初始状态为[xn,v xn ,yn,v yn ,zn,v zn ′],目标在惯性坐标系下的运动初始状态为[x,v x ,y,v y ,z,v z ]′,雷达天线阵面与载机夹角为φ,利用蒙特卡洛仿真实验计算出检测门限V T ;单帧预处理恒虚警率P fa ,当前帧数k=1。
4.如权利要求3所述的基于坐标校准的机载雷达微弱目标检测前跟踪方法,其特征在于,所述步骤2中从雷达接收机中读取的k时刻的量测为z k , 其中,r为距离单元编号,N r 为距离单元总数,θ为方位单元编号,N θ 为方位编号总数,γ为俯仰单元编号,N γ 为俯仰单元总数, 为k时刻相对天线位置为(r,θ,γ)的点的幅度值。
5.如权利要求4所述的基于坐标校准的机载雷达微弱目标检测前跟踪方法,其特征在于,所述步骤3包括以下流程:对k时刻接收的量测数据做低门限预处理,以V t1 为检测门限,保留不小于所述检测门限的量测 得到点迹序列S k =(s 1,k ,…,s n,k ,…,s N,k )′,其中,n=1,…,N k 为第k时刻的点迹序列包含N k 个点,s n,k 表示为其中,(r n,k ,θ n,k ,γ n,k )为第k时刻的点迹序列中第n个点的距离、方位和俯仰, 为该点的幅度值。
6.如权利要求5所述的基于坐标校准的机载雷达微弱目标检测前跟踪方法,其特征在于,所述步骤4中读取的惯导信息包括n k 和a k ,n k =(xn k ,yn k ,zn k )为k时刻载机在当地惯性坐标系下的位置,其中xn k ,yn k ,zn k 分别为k时刻载机在统一惯性坐标系下X轴、Y轴和Z轴方向的坐标;a k =(ra k ,pa k ,ya k )为k时刻基于载机坐标系的载机的姿态角,其中ra k 为k时刻载机的横滚角,pa k 为k时刻载机的俯仰角,ya k 为k时刻载机的航偏角。
7.如权利要求6所述的基于坐标校准的机载雷达微弱目标检测前跟踪方法,其特征在于,步骤7包括以下流程:步骤71,判断k是否为1;步骤72,若k=1,基于各状态对应的第一帧点迹序列的幅度值初始化该状态值函数,即 流程进入步骤74;步骤73,若k≠1,更新各状态对应的值函数,更新关系为其中,R n,K 为K维的所有能以s n,K 为航迹结尾的点迹标号的集合,用于回溯目标航迹;ξ k 为目标航迹候选点的标号,ξ k =n,n∈{1,…,N k }表示第k时刻回波量测中的s n,k 为航迹目标候选点,流程进入步骤74;步骤74,令k=k+1;步骤75,判断k是否大于K;步骤76,若k>K,对第K时刻的任意值函数I n,K ,根据门限V T ,若maxI n,K >V T ,根据ξ=(ξ 1 ,ξ 2 ,…,ξ K )记录的目标状态标号恢复出对应的目标航迹 若maxI n,K <V T ,目标不存在;步骤77,若k≤K,流程回到所述步骤2。