30、基于物联网传感技术的X波段雷达检测目标跟踪方法

基于物联网传感技术的X波段雷达检测目标跟踪方法

1. 引言

飞机尾流是飞机升力的必然产物，其涡旋强度大、持续时间长，对进入尾流区域的飞机影响巨大，严重时甚至会导致飞机坠毁。为避免尾流事故的发生，可借助声学、电学、光学等检测设备来探测飞机尾流，获取尾流的位置、强度等信息，从而提升飞行安全性，突破国际民航组织（ICAO）制定的安全飞行距离标准限制，提高运输效率。由于雷达在频率选择和检测范围方面具有优势，飞机尾流的雷达检测技术越来越受到关注。

传统的先检测后跟踪技术，先对单帧雷达目标回波数据进行波束形成和脉冲压缩预处理，初步积累目标能量，接着通过相干或非相干信号处理进一步积累目标回波能量，再根据系统所需的虚警率设置检测阈值，对回波数据进行检测，估计检测点迹的参数，最后将处理结果传输至跟踪系统完成目标跟踪。但在传统信号处理流程中，采用CFAR检测处理雷达回波数据，虽能减少数据量，却会导致目标信息丢失，使目标回波的信噪比下降。检测弱目标时，目标检测概率和虚警概率存在权衡关系，为保证一定检测概率，常选较低检测阈值，这会使单帧检测中目标可能有多个检测点，增加虚警数量和观测源的不确定性，错误的跟踪选择可能导致跟踪滤波器发散，因此目标观测点与目标轨迹的正确关联对目标跟踪精度至关重要。

现代军事面临的目标跟踪问题极具挑战性，复杂战场环境下，目标机动性强、雷达散射截面积（RCS）低等特点，使传统目标跟踪方法不仅受目标数量未知、低RCS、杂波密度等问题影响，还面临检测概率低、数据关联困难等新问题，对目标跟踪算法提出了更高要求。现代雷达系统需要一种能在复杂环境中准确检测和跟踪目标轨迹的算法，为指挥系统和火控系统提供准确信息，在保证高检测概率的同时尽可能降低虚警概率。

随着经济水平提升、