waiwaylee/radar_data_process
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更新：1、修改一周扫描完成的判断条件，原来采用判断波位号变小为一周扫描完成，但机扫模式下，可能存在转台反转的情况，导致波位号变小，但并未扫描一周，因此改为判断波位号为0时，表示扫描一周完成；

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2、更新点迹和航迹头关联条件，限制部分切向高速短航迹；

Signed-off-by: waiwaylee <waiwaylee@foxmail.com>
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waiwaylee
2026-09-16 11:06:01 +08:00
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README.md
+30 -16
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@@ -55,11 +55,11 @@
- **两帧滑窗点迹凝聚**：TWS 点迹先与上一帧缓存合并凝聚，再进入关联，兼顾跨波位（CPI）相邻点迹的分裂问题；近程模式增加速度维约束。
- **逻辑法航迹起始**：航迹头（单点）→ 点-头速度法关联（两点）→ 点-临时航迹 EKF 波门 + 折角约束关联（三点及以上）→ 三点卡尔曼初始化转可靠航迹；带起批屏蔽区与重复航迹去重。
- **3 模型 IMM 滤波**：三个 Singer 模型（低/中/高过程噪声），量测为「距离-方位-径向速度」三维的 EKF，多普勒残差按盲速折叠，似然用 3×3 新息协方差。
- **最近邻数据关联**：TWS 按航迹距离分段收紧模型 3 波门并附加距离门限；TAS 附加按距离分段的高度门限。
- **最近邻数据关联**：TWS 按航迹距离分段收紧模型 3 波门并附加距离门限；TAS 附加按距离分段的高度门限。ΔT ≤ 0（点迹时间戳不晚于航迹时间）的候选不更新航迹状态、仅消费该点迹（标记已使用），避免其继续起批而生成虚假 TWS 航迹。
- **高度维独立平滑**：按距离分段选择滑动平均窗长（5/6/7/9 点），抑制俯仰测量跳变。
- **TAS 波束控制**：手动转 TAS 目标入队（队列长度与容量随扫描体制切换），按最新时间戳外推输出跟踪波束（距离/方位/俯仰/批号）。
- **航迹生命周期管理**：外推轮数计数、超时消亡、手动删除、全清空（含各模块 reset，防重连后幽灵航迹）。
- **防御性加固**：见 BUG_FIX_REPORT.md——越界防护、时间戳正序校验、方位角 ±π 环绕、asin 定义域钳位、IMM 概率奇异保护等已修复项。
- **防御性加固**：见 archived_docs/BUG_FIX_REPORT.md——越界防护、时间戳正序校验、方位角 ±π 环绕、asin 定义域钳位、IMM 概率奇异保护等已修复项。
- **日志文件输出**：`RDP_LOG_ENABLE` 开启时（默认），首次 `Data_Process_Factory::GetB()` 自动用 `rdbuf()` 将 `std::cout` 重定向到 `RDP_LOG_DIR`（`.\rdp_logs\`）下按日期+时间命名的日志文件，`Destroy()` 时恢复控制台并关闭文件；`RDP_LOG` 日志宏在每条日志前附加 `[时间戳][文件:行号]`，开关注释关闭时不重定向、日志仍输出到控制台。
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@@ -69,10 +69,12 @@
```text
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├── CMakeLists.txt # CMake 构建脚本（扫描模式切换、导出宏、输出目录）
├── BUG_REPORT.md # 全量逻辑 BUG 分析报告（P0~P3，37 项）
├── BUG_FIX_REPORT.md # BUG 修复报告（修复明细 + 编译验证结果）
├── CHANGELOG.md # 变更日志（Keep a Changelog 格式，按 git 提交记录维护）
├── requirements.md # 需求说明：日志文件输出功能修改要求（含 rdbuf() 重定向参考示例）
├── README.md # 本文件：项目说明（架构、接口、流程、算法、参数）
├── archived_docs/ # 过期文档留档（仅作历史参考；接口与流程以本 README 为准）
│ ├── BUG_REPORT.md # 全量逻辑 BUG 分析报告（P0~P3，37 项）
│ ├── BUG_FIX_REPORT.md # BUG 修复报告（修复明细 + 编译验证结果）
│ └── requirements.md # 需求说明：日志文件输出功能修改要求（含 rdbuf() 重定向参考示例）
├── .vscode/ # VS Code 工程配置
│ ├── settings.json # cmake.generator=NMake、MSVC2013 x86 环境变量、compile_commands
│ ├── cmake-variants.yaml # X256_PS / X256_MS × Release / Debug 变体
@@ -245,7 +247,7 @@ classDiagram
| Data_Process（data_process.cpp） | 对外接口实现与流程编排：输入缓存、按 model 分发 TWS/TAS 流水线、参数管理、航迹清空/删除、手动转/停 TAS、波束控制转发 |
| Dot_Coh | TWS 点迹凝聚：两帧滑窗合并凝聚（dot_coh_process_buff） |
| Dot_Coh_TAS | TAS 点迹凝聚（单帧，距离/方位/速度三维门限） |
| Track_Asso | TWS 点航关联 + IMM 滤波：模型交互 → 门限筛选（NN）→ 各模型 EKF → 概率更新 → 模型输出；未关联航迹外推；高度平滑 |
| Track_Asso | TWS 点航关联 + IMM 滤波：模型交互 → 门限筛选（NN）→ 各模型 EKF → 概率更新 → 模型输出；未关联航迹外推；高度平滑；ΔT≤0（乱序/重复时间戳）的候选取出后不更新滤波、不刷新航迹，仅消费该点迹 |
| Track_Asso_Tas | TAS 航迹关联（只处理指定批号 tas_track_idx，门限与 TWS 略有差异） |
| Track_Init | 逻辑法航迹起始：航迹头维护、点-头关联（两点）、点-临时航迹关联（三点及以上）、起批（三点卡尔曼初始化）、屏蔽区判断、临时航迹消亡 |
| Track_Die / Track_Die_Tas | 可靠航迹消亡：外推轮数超限或手动删除标志置位时输出消亡批号并删除 |
@@ -690,7 +692,17 @@ VT<100\ \text{且}\ R>300\ \Rightarrow 拒绝;\qquad
VT>300\ \text{且}\ R>1200\ \Rightarrow 拒绝
$$
候选对按 d_min = min(d1,d2,d3) 全局排序，**最近邻**原则逐个取点：每条航迹每圈最多关联一个点、每个点只属于一条航迹。关联成功后：三模型分别 EKF 更新 → 模型概率更新 → 更新航迹时间/幅度/SNR/RCS/十字星数据 → 高度平滑。ΔT ≤ 0（乱序/重复时间戳）的候选被剔除且不占用点迹、不刷新航迹状态（BUG-15 修复）。
候选对按 d_min = min(d1,d2,d3) 全局排序，**最近邻**原则逐个取点：每条航迹每圈最多关联一个点、每个点只属于一条航迹。关联成功后：三模型分别 EKF 更新 → 模型概率更新 → 更新航迹时间/幅度/SNR/RCS/十字星数据 → 高度平滑。
**ΔT ≤ 0 的候选（604f158 起的行为）**：ΔT = (点迹 CPI 时间 − 航迹 T_track)/1000，ΔT ≤ 0 表示该点迹时间戳不晚于航迹时间（典型场景：航迹已按 TAS 点迹更新过，本圈 TWS 点迹的时间戳更早，或存在重复时间戳）。这种候选**不再被剔除**，仍参与最近邻最小 d 的比较与选取，但选中后：
- 不执行 IMM/EKF 更新，不写回 X1/X2/X3、P1/P2/P3 与模型概率；
- 不刷新航迹时间 T_track / GNSS_time 与点迹信息；
- 不置实点标志：`Extrapolate_round`、`point_flag`、`associate_point_number` 均保持原值，因此该航迹仍按「未关联航迹」在后续外推环节推进一帧（见 9.9）；
- 该候选对连同该航迹本圈的其余候选对被一并移出候选表，因此该航迹本圈不会再关联其他点迹；由于时间戳更早的候选仍参与最小 d 比较，它可能先于有效候选（ΔT>0）被取中；
- 该点迹的 `Use_Flag` 被置 1 消费掉——点迹使用标记是航迹起始的输入过滤条件（track_init 跳过 Use_Flag==1 的点），因此该点迹不会再参与起批，避免生成虚假 TWS 航迹。
> 历史行为：604f158 之前，ΔT ≤ 0 的候选在选取时被直接剔除并 `continue`，点迹保持未被使用，可能被后续用于航迹起始。该分支原有的 `RDP_LOG` 告警日志现已注释停用；TAS 关联（track_asso_tas.cpp，见下）中同类告警日志仍启用。
#### TAS（track_asso_tas.cpp）
@@ -722,7 +734,7 @@ $$
### 9.9 航迹外推与消亡
**外推**：未关联到实点的 TWS 航迹（manual_tracking_flag==0）按工作模式数据率 DATA_RATE_SHORT/MIDDLE/FAR 预测一帧；TAS 通道按 latest_timestamp − T_track 预测（ΔT ≤ 0 跳过）；预测用各子模型 Singer F/Qj 推进，Extrapolate_round+1，point_flag=0（虚点/补点），航迹时间同步推进。
**外推**：未关联到实点的 TWS 航迹（manual_tracking_flag==0）按工作模式数据率 DATA_RATE_SHORT/MIDDLE/FAR 预测一帧（ΔT≤0 的候选虽被消费但未刷新航迹状态，其 `point_flag` 仍为 0，故同样在本环节外推，见 9.6）；TAS 通道按 latest_timestamp − T_track 预测（ΔT ≤ 0 跳过）；预测用各子模型 Singer F/Qj 推进，Extrapolate_round+1，point_flag=0（虚点/补点），航迹时间同步推进。
**消亡**：
@@ -796,15 +808,15 @@ $$
## 11. 已知问题与限制
详见 BUG_REPORT.md（37 项分析）与 BUG_FIX_REPORT.md（修复明细）。要点：
详见 archived_docs/BUG_REPORT.md（37 项分析）与 archived_docs/BUG_FIX_REPORT.md（修复明细）。要点：
### 11.1 已修复（BUG_FIX_REPORT.md）
### 11.1 已修复（archived_docs/BUG_FIX_REPORT.md）
- **越界/防御**：TAS Point_Sum 限幅 150（BUG-04）；size()-1 下溢（BUG-05）；起批点数校验（BUG-06）；航迹号下标校验（BUG-10）；Beam_Ctrl 输出计数清零+容量检查（BUG-09）；消亡空向量保护（BUG-34）；航迹号 500 可复用（BUG-35）；局部结构体值初始化（BUG-37）。
- **时间戳/时序**：TWS/TAS 关联 ΔT≤0 拒绝（BUG-15/16）；TAS 外推负时间差跳过（BUG-17）；Bind_speed 除零保护（BUG-19）。
- **时间戳/时序**：TWS 关联 ΔT≤0 的候选不参与滤波更新、不刷新航迹状态并消费该点迹（604f158 起由「剔除候选、点迹保持未使用」改为当前行为，仍属 BUG-15 处置范围）；TAS 关联 ΔT≤0 拒绝（BUG-16）；TAS 外推负时间差跳过（BUG-17）；Bind_speed 除零保护（BUG-19）。
- **数值稳定性**：方位残差 ±π 环绕（BUG-22）；IMM 概率零分母/奇异保护（BUG-23）；EKF 似然 3×3 新息协方差（BUG-24）；航向角 atan2（BUG-26）；asin 定义域钳位（BUG-27）；近程模型 3 门限浮点除法（BUG-21）；track_clear_all 全模块 reset（BUG-28）；未初始化变量修复（BUG-11/12/14）。
### 11.2 有意保留 / 未修复（标注于 BUG_REPORT）
### 11.2 有意保留 / 未修复（标注于 archived_docs/BUG_REPORT.md）
- **BUG-01**：基类无虚析构，Destroy() 按基类指针 delete。
- **BUG-02**：Hight_smooth 只增不减，长时运行内存持续增长。
@@ -835,6 +847,8 @@ $$
| 提交 | 内容 |
|---|---|
| 604f158 | TWS 关联中 ΔT≤0（点迹时间戳不晚于航迹时间）的候选不再剔除：仍参与最近邻选取但不更新 IMM/EKF、不刷新航迹时间与新鲜度，并标记该点迹已使用（`Use_Flag=1`）消费掉，避免其继续参与航迹起始生成虚假 TWS 航迹；`track_asso.cpp` 的 ΔT≤0 告警日志注释停用；过期文档（BUG_REPORT.md、BUG_FIX_REPORT.md、requirements.md）移入 archived_docs/ 留档 |
| d6cdbc0 | 删除 `data_process.cpp`、`dot_coh.cpp` 中已注释停用的调试输出与早期 1 km SNR 过滤代码残留（不改变运行逻辑）；同步更新 README/CHANGELOG |
| 1521592 | 新增日志模块（`rdp_log.h/.cpp`，CMake SOURCES 注册、.gitignore 忽略 `rdp_logs/`）：`RDP_LOG_ENABLE` / `RDP_LOG_DIR` 宏（parameters.h）、std::cout 经 `rdbuf()` 重定向到 `.\rdp_logs\` 下日期+时间命名日志、`RDP_LOG` 前缀宏、ΔT≤0 告警日志；`RadarPara.DATA_RATE_TAS` 单位由 Hz 改为 s；修复 `tas_beam_output()` 将向量下标误赋给 `Tracking_beam->TAS_track_index` 的问题；更新 README/CHANGELOG |
| 5f82098 | 修复 MSVC `/W3` 下全部 C4819 / C4018 / C4244 警告（UTF-8 with BOM、size_t / static_cast 等）；更新项目文档 |
| f438ac5 | 优化 TAS 调度：波束输出改为在队列内选择满足数据率门控且 CPI 时间最早的目标，停用整队循环移位；DATA_RATE_TAS 编译期宏停用、统一使用运行时参数；#pragma message 提示扫描体制 |
@@ -842,7 +856,7 @@ $$
| b3e2f52 | TAS 波束控制改为按固定数据率调度，RadarPara 新增 DATA_RATE_TAS 运行时参数；新增 CHANGELOG.md、requirements.md，README 补充相应说明 |
| 93d3924 | 新增 README.md（本文档）；移除 requirements.md；调整 .gitignore |
| 3500652 | 去掉 1 km 以内航迹起批的 20 dB 信噪比门限 |
| 01d28e0 | 改用 VS Code + CMake 重新编译（编译器不变）；修复若干逻辑 BUG（见 BUG_FIX_REPORT.md） |
| 01d28e0 | 改用 VS Code + CMake 重新编译（编译器不变）；修复若干逻辑 BUG（见 archived_docs/BUG_FIX_REPORT.md） |
| 0cb31b4 | 删除不必要文件；输入点迹/输出航迹的 CPI 与 GNSS 时间改为 64 位整型；修复 TAS 外推时间差可能无效的问题 |
| d101fe9 | 增加航迹清空功能（解决重连乱窜）；TAS 外推时间间隔按波束时间计算；增加 1 km 内 SNR<20 dB 不起批限制（后于 3500652 移除） |
| 8636179 | 机扫/相扫程序合并，宏定义配置切换 |
@@ -864,9 +878,9 @@ $$
| 文档 | 内容 |
|---|---|
| CHANGELOG.md | 变更日志（Keep a Changelog 格式，按 git 提交记录维护） |
| BUG_REPORT.md | 全量逻辑 BUG 分析（P0~P3 共 37 项，含位置、说明、建议、处置结论） |
| BUG_FIX_REPORT.md | 本次修复明细、修复状态汇总表与 MSVC 2013 x86 编译验证记录 |
| requirements.md | 修改需求说明：日志文件输出功能（rdbuf() 重定向、parameters.h 日志开关宏、日期+时间命名日志、前缀日志宏，附参考示例） |
| archived_docs/BUG_REPORT.md | 全量逻辑 BUG 分析（P0~P3 共 37 项，含位置、说明、建议、处置结论）——过期留档，仅作历史参考 |
| archived_docs/BUG_FIX_REPORT.md | 修复明细、修复状态汇总表与 MSVC 2013 x86 编译验证记录——过期留档（对应 01d28e0 时期） |
| archived_docs/requirements.md | 修改需求说明：日志文件输出功能（rdbuf() 重定向、parameters.h 日志开关宏、日期+时间命名日志、前缀日志宏，附参考示例）——已实现，留档 |
| backup/data_process_class_dll/data_process_class_dll.pro | 迁移前的 Qt/qmake 工程文件（源文件清单参考） |
| .vscode/tasks.json、.vscode/cmake-variants.yaml | VS Code 构建任务与变体定义 |
| build/X256_PS/bin/RadarConfigParam.ini | 回放测试工具（rdp_playback.exe）配置样例 |