基于无人艇的导航雷达目标检测跟踪算法

TN953; 在无人艇利用导航雷达进行环境感知的过程中,针对雷达回波图中出现的区域破碎现象以及对运动目标进行跟踪时存在较大误差的问题,提出了一种应用于导航雷达的目标检测跟踪方法提高无人艇对水面目标的检测能力.首先,对雷达原始回波图像解析并进行预处理操作;其次,在图像连通的基础上,设计自适应阈值分割Hausdorff匹配算法对回波图和地图进行匹配,区分属于目标和陆地的回波;然后,对连续两帧的雷达回波图进行目标匹配;最后,通过加入预测序列模型的经验模态分解算法优化检测跟踪结果,提高获取目标信息的准确性.实验验证结果表明:对1 km内相对运动速度低于30节的水面目标,所提方法目标检测概率提升了 6....

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Published in系统工程与电子技术 Vol. 46; no. 5; pp. 1561 - 1572
Main Authors 王伟, 杜旭洋, 杨志伟, 吴凡
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 哈尔滨工程大学智能科学与工程学院,黑龙江哈尔滨 150001%中国舰船研究设计中心,湖北武汉 430064 01.05.2024
Subjects
地图匹配
环境感知
empirical model decomposition(EMD)algorithm
连通算法
navigation radar
connectivity algorithm
environmental perception
经验模态分解算法
map matching
导航雷达
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ISSN1001-506X
DOI10.12305/j.issn.1001-506X.2024.05.11

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Summary:TN953; 在无人艇利用导航雷达进行环境感知的过程中,针对雷达回波图中出现的区域破碎现象以及对运动目标进行跟踪时存在较大误差的问题,提出了一种应用于导航雷达的目标检测跟踪方法提高无人艇对水面目标的检测能力.首先,对雷达原始回波图像解析并进行预处理操作;其次,在图像连通的基础上,设计自适应阈值分割Hausdorff匹配算法对回波图和地图进行匹配,区分属于目标和陆地的回波;然后,对连续两帧的雷达回波图进行目标匹配;最后,通过加入预测序列模型的经验模态分解算法优化检测跟踪结果,提高获取目标信息的准确性.实验验证结果表明:对1 km内相对运动速度低于30节的水面目标,所提方法目标检测概率提升了 6.5％,距离误差低于2％,航速误差低于6％,航向误差低于6°,整体性能优于工程中常用的检测跟踪方法.
ISSN:1001-506X
DOI:10.12305/j.issn.1001-506X.2024.05.11