1.一种基于变分的多雷达融合航迹状态估计方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:步骤1:创建观测数据队列;步骤2:向所述队列中添加实时观测数据;步骤3:建立并求解目标X轴上的运动速度的变分模型;步骤4:X轴上的原始航迹位置外推;步骤5:X轴上的融合航迹位置估计;步骤6:按照与步骤3-5相同的方式,计算Y、Z轴上的位置估计;其中,所述步骤1具体包括:对每批融合航迹,在起批之初都创建一个动态更新的观测队列,用以保存其最新N秒时间内各原始雷达的观测移动记录;所述步骤2具体包括:一旦相应的原始航迹进行了位置更新,都向队列中添加记录(t k,1 ,t k,2 ,d k,x ,d k,y ,d k,z ),其中,k>0表示在其队列中的索引编号,t k,2 、t k,1 分别是雷达最新航迹点和上一个航迹点的记录时刻,d k,x ,d k,y ,d k,z 分别为该段时间内目标在X、Y、Z轴上的移动距离;所述步骤3中建立目标X轴上的运动速度的变分模型具体包括:设当前融合航迹的状态估计时刻为t c ,为求目标X轴上的运动速度曲线V x ,可选取最近N秒时间内的队列数据,建立变分模型:式(1)中,等号右侧第一项为正则项,使V x 尽量平滑,等号右侧第二项为保真项,使得V x 趋同于观测到的数据记录,使得上式代价最小的V x 即为最终解; 表示差分,λ∈[0,1]为正则项加权因子,α k 为第k条观测记录的加权系数,与雷达装备的探测性能密切相关,
2.如权利要求1所述的基于变分的多雷达融合航迹状态估计方法,其特征在于,N为20-60。
3.如权利要求1所述的基于变分的多雷达融合航迹状态估计方法,其特征在于,所述λ值越小,表示模型对目标的机动适应能力越强。
4.如权利要求1所述的基于变分的多雷达融合航迹状态估计方法,其特征在于,所述步骤3中求解目标X轴上的运动速度的变分模型具体包括:使用迭代法求解所述变分模型,先生成初始值 然后逐渐更新生成 使得求解结果越来越精确,具体过程如下:(1) 取为观测记录的加权:(2)根据多项式分解,计算下一步的理论调整步长 式中,n是迭代次数,为大于0的整数;(3)更新 式中,β为防止过拟合而设置的更新步长因子,0<β<1;(4)不断重复步骤(2)和步骤(3),直到 趋于稳定,则最终的 即为所求的V x (t)。
5.如权利要求3或4所述的基于变分的多雷达融合航迹状态估计方法,其特征在于,所述步骤4具体包括:对相应的M路原始航迹进行外推,预测其在当前时刻t c 的位置:式中,1≤m≤M,t last 、 分别是第m路原始航迹中最后的观测时刻和观测位置。
6.如权利要求5所述的基于变分的多雷达融合航迹状态估计方法,其特征在于,所述步骤5具体包括:根据所述步骤4的各原始航迹外推结果,加权得到融合航迹的位置估计:式中,∑ m γ m =1,γ m 为加权系数,与雷达装备的探测性能密切相关。
7.如权利要求6所述的基于变分的多雷达融合航迹状态估计方法,其特征在于,所述步骤6具体包括:按照与所述步骤3-5相同的方式,计算融合航迹在Y轴、Z轴上的位置估计