基于二維普估計(jì)的汽車?yán)走_(dá)高分辨率跟蹤系統(tǒng)分析

目前，大多數(shù)汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)采用陣列天線，但由于受線性陣列的掃描限制，因此使得雷達(dá)系統(tǒng)在±60°廣角以外的掃描視野受到了一定限制，并且現(xiàn)有汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)由于視域的限制，導(dǎo)致測量精度較差以及測量更新速率較低。為了更加準(zhǔn)確地探測雷達(dá)目標(biāo)，使用高分辨率二維譜估計(jì)來設(shè)計(jì)車載雷達(dá)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)。介紹了該系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)跟蹤，并研究其與一般汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)在測量誤差方面的差異，以及通過改進(jìn)做出了更好的高分辨率跟蹤濾波器。采用汽車跟蹤雷達(dá)目標(biāo)，擴(kuò)展視野和快速更新掃描視場的方法，以及將雷達(dá)目標(biāo)及范圍、徑向速度和角度測量的檢測作為二維譜估計(jì)所涉及的問題，并通過高分辨率APES（振幅和相位估計(jì)）算法進(jìn)行解決。

通過利用APES算法進(jìn)行二維譜估計(jì)，實(shí)現(xiàn)高角分辨率以及提高跟蹤的正確率。通過仿真結(jié)果表明，基于二維譜估計(jì)的汽車?yán)走_(dá)高分辨率跟蹤系統(tǒng)能夠非常準(zhǔn)確地跟蹤橫向移動的車輛，并通過新改進(jìn)的跟蹤濾波器在較短初始化時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定和準(zhǔn)確的跟蹤。通過檢測每個(gè)目標(biāo)掃描的幾個(gè)反射點(diǎn)，構(gòu)建一個(gè)新的狀態(tài)空間模型對車輛進(jìn)行跟蹤。再利用卡爾曼濾波器獲得更好的車輛切向速度和車輛航向角估計(jì)。這些屬性在關(guān)鍵的安全應(yīng)用上非常重要。

刊名：IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems（英）

刊期：2015年第16期

作者：Stein Arne Askel et al

編譯:王瑩