本发明属于目标跟踪，尤其涉及一种高速目标跟踪方法、设备、存储介质及产品。
背景技术：
1、高速目标(例如武器所发射的有质量目标)移动速度快，常规的雷达目标跟踪算法只能被动的跟随目标进行监测，无法提前预判目标位置，进而导致容易目标丢失。为了保证能够持续跟踪高速目标，则需要扩大雷达感受野，导致雷达能量分散，探测距离缩小。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种高速目标跟踪方法、设备、存储介质及产品，以解决常规跟踪算法无法预判目标位置，容易导致目标丢失的问题。
2、本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种高速目标跟踪方法，包括：
3、步骤s1：获取每个射频通道的雷达回波信号；
4、步骤s2：对每个射频通道的雷达回波信号进行打包和fft处理，得到数据包数据的频域的复数表示；
5、步骤s3：根据所有射频通道的对应数据包数据的频域的复数表示计算速度谱；
6、步骤s4：根据预设的速度窗和所述速度谱判断是否发现目标，若是，则清除未发现目标次数累计值，并转入步骤s5；若否，则未发现目标次数累计值加1，并转入步骤s11；
7、步骤s5：根据所述速度谱的峰值点计算目标径向速度；
8、步骤s6：根据伺服转台角度和所述速度谱的峰值点位置计算目标方位绝对角和目标俯仰绝对角，并将所述目标方位绝对角和目标俯仰绝对角及其对应的时间存入跟踪队列；
9、步骤s7：判断所述跟踪队列的长度是否超过预设的最小跟踪点数，若是，则转入步骤s8；否则转入步骤s4；
10、步骤s8：根据所述跟踪队列中的数据构建跟踪预测函数；
11、步骤s9：根据所述跟踪预测函数进行伺服转台角度的预测；
12、步骤s10：判断雷达发射波束是否为窄波束且速度窗是否为最小速度窗，若是，则转入步骤s4；否则将雷达发射波束切换为下一级波束，将速度窗设为下一级速度窗，并转入步骤s4；
13、步骤s11：判断雷达发射波束是否为宽波束且速度窗是否为最大速度窗，若是，则转入步骤s12；否则将雷达发射波束切换为宽波束，将速度窗设为最大速度窗，并转入步骤s12；
14、步骤s12：判断未发现目标次数累计值是否超过预设的数量阈值，若是，则结束跟踪；否则转入步骤s4。
15、进一步地，所述步骤2中，对每个射频通道的雷达回波信号进行打包和fft处理，包括：
16、对于每个射频通道的雷达回波信号，以相邻两个同步脉冲之间的雷达回波信号为一个数据包，进行打包，得到每个射频通道的多个数据包；其中，每个数据包的第一个采样点与同步脉冲同步，同步脉冲的产生周期等于伺服转台的伺服脉冲的产生周期的整数倍；
17、对每个射频通道的数据包进行fft处理，得到数据包数据的频域的复数表示。
18、进一步地，所述步骤s3中，根据所有射频通道的对应数据包数据的频域的复数表示计算速度谱，包括：
19、对所有射频通道的对应数据包数据的频域的复数表示进行矢量求和及求模，得到雷达回波频谱；
20、根据雷达回波频谱计算出速度谱，具体计算公式为：
21、
22、其中，vs表示与雷达回波频谱上的频率对应的速度，f'表示雷达回波频谱上某点的频率，f0表示雷达发射信号的频率，c表示光速。
23、进一步地，所述步骤s3中，根据预设的速度窗和所述速度谱判断是否发现目标，包括：
24、利用预设的速度窗在所述速度谱上进行峰值搜索，得到峰值点；
25、对所述峰值点进行目标检测，并根据目标检测结果判断是否发现目标。
26、进一步地，根据伺服转台角度和所述速度谱的峰值点位置计算目标方位绝对角和目标俯仰绝对角，包括：
27、从每个射频通道的复数表示中确定与速度谱的峰值点位置对应的位置的复数数据；
28、根据所述复数数据计算方位向和俯仰向接收通道之间的相位差，具体公式为：
29、δφα＝atan((s1+s4)×conj(s3+s2))；
30、δφβ＝atan((s1+s2)×conj(s3+s4))；
31、其中，δφα表示方位向接收通道之间的相位差，δφβ表示俯仰向接收通道之间的相位差，s1表示第1个射频通道的与速度谱的峰值点位置对应的位置的复数数据，s2表示第2个射频通道的与速度谱的峰值点位置对应的位置的复数数据，s3表示第3个射频通道的与速度谱的峰值点位置对应的位置的复数数据，s4表示第4个射频通道的与速度谱的峰值点位置对应的位置的复数数据，atan()表示反正切函数，conj()表示求复数的共轭；
32、根据方位向和俯仰向的相位差分别计算方位向和俯仰向的相对误差角度，具体公式为：
33、
34、其中，α表示方位向上目标相对于伺服转台方位角的相对误差角度，β表示俯仰向上目标相对于伺服转台俯仰角的相对误差角度，λ表示雷达发射波束的波长，dh表示水平方向上相邻两个天线的相位中心之间的间距，dv表示垂直方向上相邻两个天线的相位中心之间的间距，asin()表示反正弦函数；
35、对伺服转台角度进行插值，根据插值结果与方位向和俯仰向的相对误差角度计算目标方位绝对角和目标俯仰绝对角。
36、进一步地，对伺服转台角度进行插值，包括：
37、确定伺服转台角度的插值时间，具体公式为：
38、
39、其中，t0表示插值时间，tg表示保护时间，nfft表示fft点数，fs表示采样率；
40、计算在所述插值时间的插值结果，具体公式为：
41、
42、其中，st0表示在插值时间t0的插值结果，tf表示在t0时刻之前且与t0时刻最近的伺服转台读数的读取时间，tb表示在t0时刻之后且与t0时刻最近的伺服转台读数的读取时间，sf表示tf时刻的伺服转台读数，sb表示tb时刻的伺服转台读数。
43、进一步地，根据所述跟踪队列中的数据构建跟踪预测函数，包括：
44、根据所述跟踪队列中的数据构建预测误差函数，具体表达式为：
45、err＝f(tt)＝|cα/βtt-bα/β|2；
46、其中，err表示预测误差，tt表示由跟踪队列中与目标方位绝对角或目标俯仰绝对角对应的时间所构成的时间向量，cα/β表示方位或俯仰跟踪系数矩阵，bα/β表示由跟踪队列中的目标方位绝对角或目标俯仰绝对角所构成的方位角向量或俯仰角向量；
47、以预测误差尽可能小为目标，求解方位或俯仰跟踪系数矩阵cα/β，具体计算公式为：
48、cα/β＝(ttttt)-1tttbα/β；
49、根据所述方位或俯仰跟踪系数矩阵cα/β构建跟踪预测函数，具体表达式为：
50、
51、其中，表示时间为t时伺服转台方位角或伺服转台俯仰角的预测值。
52、基于同一构思，本发明还提供一种有源雷达设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序/指令，所述处理器执行所述计算机程序/指令以实现如上所述的高速目标跟踪方法。
53、基于同一构思，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如上所述的高速目标跟踪方法。
54、基于同一构思，本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如上所述的高速目标跟踪方法。
55、有益效果
56、与现有技术相比，本发明的优点在于：
57、本发明不仅能够对高速目标进行测速、测角，而且还能够预测伺服转台方位角和伺服转台俯仰角，进而提前预测目标位置，避免了目标丢失的问题；本发明能够绘制出预测曲线和目标轨迹曲线，实现高速目标的稳定跟踪，且对非关注目标具有一定的分辨能力。
58、相对于相位扫描雷达，本发明不容易引起虚警；本发明方法原理简单，容易实现，可以适用于大部分传统机械雷达对目标的跟踪，也适用于相控阵雷达，适用范围广泛。
1.一种高速目标跟踪方法，其特征在于，所述跟踪方法包括：
2.根据权利要求1所述的高速目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤2中，对每个射频通道的雷达回波信号进行打包和fft处理，包括：
3.根据权利要求1所述的高速目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤s3中，根据所有射频通道的对应数据包数据的频域的复数表示计算速度谱，包括：
4.根据权利要求1所述的高速目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤s3中，根据预设的速度窗和所述速度谱判断是否发现目标，包括：
5.根据权利要求1～4中任一项所述的高速目标跟踪方法，其特征在于，根据伺服转台角度和所述速度谱的峰值点位置计算目标方位绝对角和目标俯仰绝对角，包括：
6.根据权利要求5所述的高速目标跟踪方法，其特征在于，对伺服转台角度进行插值，包括：
7.根据权利要求1～4中任一项所述的高速目标跟踪方法，其特征在于，根据所述跟踪队列中的数据构建跟踪预测函数，包括：
8.一种有源雷达设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序/指令，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序/指令以实现权利要求1～7中任一项所述的高速目标跟踪方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1～7中任一项所述的高速目标跟踪方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1～7中任一项所述的高速目标跟踪方法。
