更新:1、航迹关联时增加高度门限判断,同时加大统计距离门限,提高机动目标关联概率;

2、修复TAS波束控制时,数据率判断有误的问题;
3、更新文档;

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@@ -53,7 +53,7 @@
- **双模式处理管线**:data_preprocess 按输入类型与扫描圈完成标志返回 0/1/2/3(TWS 以方位波位号 == 0 判为一圈完成,机扫转台反转不再误判),track_process 据此调度 TWS 凝聚/关联/起始或 TAS 凝聚/关联。
- **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。
- **逻辑法航迹起始**:每圈按固定顺序推进——① 未关联点迹先与 ≥2 点临时航迹做 EKF 波门 + 折角约束关联(延长临时航迹),② 再与 1 点航迹头做速度法关联(两点卡尔曼初始化出 2 点临时航迹),③ 两步都做完后删除被消费的点迹、剩余点迹转成新航迹头,④ 长度达标的临时航迹经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。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。关联输出的航迹同时给出**靠近/远离方向标志**:`Flag_Direction = vr_point > 0 ? 1 : 0`(1 靠近 / 0 远离),TWS、TAS 两通道一致。
- **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。
@@ -253,7 +253,7 @@ classDiagram
| 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;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_Init | 逻辑法航迹起始,每圈顺序固定:点-临时航迹关联(延长 ≥2 点临时航迹)→ 点-航迹头关联(两点起始)→ 剩余点转新航迹头 → 长度达标者起批(三点卡尔曼初始化);另含起批屏蔽区判断与临时航迹消亡 |
| 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 |
| TAS_Ctrl | TAS 波束控制:手动目标入队(tas_target_add)、失效目标出队(tas_target_del)、跟踪波束预测输出(tas_beam_output:数据率门控 + 队内选择最早 CPI 目标)、调度时刻记录(last_track_time) |
| Track_Ind_Mangement | 航迹号 1~500 的顺序分配与回绕复用 |
@@ -358,7 +358,7 @@ flowchart TD
C --> D["dot_coh 两帧滑窗凝聚 → point_recv"]
D --> E["track_asso: IMM 交互 → 点航波门筛选(NN)→ EKF 滤波 → 模型输出"]
E --> F["track_die: 外推超限/手动删除 → 输出消亡批号"]
F --> G["track_init: 点-临时航迹关联 → 点-航迹头关联 → 起批转可靠航迹"]
F --> G["track_init: 点-临时航迹关联 → 点-航迹头关联 → 剩余点转新航迹头 → 起批转可靠航迹"]
G --> H["输出 Trust_Track_Output(含起批历史点)"]
H --> I["Beam_Ctrl: 手动 TAS 目标入队 / 波束输出"]
```
@@ -382,20 +382,23 @@ flowchart TD
```mermaid
flowchart TD
A["未关联点迹"] --> B["转航迹头 Temp_track(1点) buff_round=1"]
B --> C{"下一帧点迹"}
C --> D["点-航迹头关联:V_MIN·ΔT ≤ dis ≤ V_MAX·ΔT、径向速度同号、dis ≥ |vr_point|·ΔT 且 dis ≥ |v_track_head|·ΔT → 两点卡尔曼初始化(航迹头→2 点临时航迹)"]
D --> E{"后续点迹"}
E --> F["点-临时航迹关联:EKF 统计距离波门 d²≤64、折角<60°、径向速度同号、|Δr|≥5m"]
F --> G{"长度 ≥ track_start_point_num(3~9) 且 ≤10"}
G -- 是 --> H["屏蔽区判断 → 重复航迹去重(保留末点 d 更小者)→ 三点卡尔曼初始化"]
H --> I["转可靠航迹:分配航迹号 1~500,IMM 三模型同状态初始化 u=1/3"]
I --> J["输出前 track_start_point_num 个历史点 Trust_Track_Output[i][0..L-1]"]
G -- 否 --> K{"buff_round>2 或 长度≥10 ?"}
K -- 是 --> L["临时航迹消亡"]
K -- 否 --> E
A["本圈未关联点迹(point_recv → point_process)"] --> A1["临时航迹所有点的 buff_round +1"]
A1 --> B["① 点-临时航迹关联(≥2 点临时航迹、末点 buff_round≥2):EKF 统计距离波门 d²≤64、折角<60°、径向速度同号、|Δr|≥5m → 复制原航迹并追加新点"]
B --> C["② 点-航迹头关联(1 点航迹头、buff_round≥2):V_MIN·ΔT ≤ dis ≤ V_MAX·ΔT、径向速度同号、dis ≥ |vr_point|·ΔT 且 dis ≥ |v_track_head|·ΔT → 两点卡尔曼初始化(航迹头 + 新点 → 2 点临时航迹)"]
C --> D["③ 删除 Use_Flag==1 的点迹,剩余点全部转为新航迹头 Temp_track(1 点、buff_round=1)"]
D --> E{"④ 长度 ≥ track_start_point_num(3~9) 且 ≤10 且不在起批屏蔽区 ?"}
E -- 是 --> F["重复航迹去重(保留末点 d 更小者)→ 三点卡尔曼初始化"]
F --> G["转可靠航迹:分配航迹号 1~500,IMM 三模型同状态初始化 u=1/3"]
G --> H["输出前 track_start_point_num 个历史点 Trust_Track_Output[i][0..L-1]"]
E -- 否 --> I["留在临时航迹表,下一圈继续关联"]
H --> J["⑤ 临时航迹消亡:末点 buff_round>2 或 长度≥10"]
I --> J
```
> 顺序说明:`track_init_process_logic()` 中四步的先后顺序固定、不可颠倒——先延长已有临时航迹,再与航迹头配对,两步都走完才生成新航迹头,最后才把长度达标的临时航迹转为可靠航迹(因此当圈新建的 2 点临时航迹不可能当圈起批,长度刚达标的临时航迹则可以当圈起批);临时航迹消亡在第 ⑤ 步、即全部起始动作之后执行。
>
> 第 ① ② 步**互不排斥**:两者都只把命中的点迹标记 `Use_Flag=1`,航迹头关联并不检查临时航迹关联留下的标记,因此同一点迹可能既延长一条临时航迹、又开启一条新的两点临时航迹;两类关联也都不做一对一分配(同一条临时航迹可被本圈多个点延长,同一个航迹头也可与本圈多个点配对)。只有走完两步后才统一删除 `Use_Flag==1` 的点迹,其余点迹成为新航迹头。
---
## 9. 算法实现详解
@@ -447,7 +450,34 @@ $$
### 9.3 航迹起始(逻辑法)
#### (1) 点-航迹头关联(两点起始)
每圈(model=1)在 `track_init_process_logic()` 中按**固定顺序**执行下列四步,顺序不可颠倒:
1. **点-临时航迹关联**:本圈未关联点迹优先延长已有的 ≥2 点临时航迹(判据见 (1));
2. **点-航迹头关联**:随后点迹与 1 点航迹头配对,产生新的 2 点临时航迹(判据见 (2));
3. **剩余点迹转航迹头**:前两步只把命中的点迹标记为已使用(`Use_Flag=1`),两步都做完后才统一删除这些点迹,其余点迹逐条转为新航迹头(见 (3));
4. **转可靠航迹(起批)**:长度达标的临时航迹经三点卡尔曼初始化转为可靠航迹(见 (4));起批动作完成后才消亡不满足条件的临时航迹。
> 两点补充:① 第 1、2 步**互不排斥**——航迹头关联不检查临时航迹关联留下的 `Use_Flag`,因此同一点迹可能既延长一条临时航迹、又开启一条新的两点临时航迹;两类关联也都不做一对一分配(同一条临时航迹可被本圈多个点延长,同一个航迹头也可与本圈多个点配对)。② 每圈入口先把**所有**临时航迹所有点的 `buff_round` 加 1 再做关联,新建点(航迹头或被关联上的新点)`buff_round = 1`,因此当圈新建的 2 点临时航迹要到下一圈末点 `buff_round` 变为 2 之后才参与第 1 步。
#### (1) 点-临时航迹关联(延长 ≥2 点临时航迹)
对 ≥ 2 点的临时航迹(末点 buff_round ≥ 2),用航迹末点状态做 EKF 一步预测,计算三维(距离-方位-径向速度)马氏统计距离 d(见 9.5.3),并要求 |r_point − r_temp| ≥ 5 m,同时满足:
$$
d^2 \le TRACK\_START\_THRESHOLD^2 = 64,\qquad
\alpha < ALPHA\_START = 60°,\qquad
v_{r,point}\cdot v_{r,track}>0
$$
折角 α 为最近三点连线夹角(度):
$$
\alpha=\arccos\left(\frac{\vec{D_{12}}\cdot\vec{D_{23}}}{\|\vec{D_{12}}\|\,\|\vec{D_{23}}\|}\right)\cdot\frac{180}{\pi}
$$
关联成功后**复制原临时航迹并追加该点迹**,新航迹的 4 维状态用最近两点做**两点卡尔曼初始化**(见 9.5.2)重新得到。
#### (2) 点-航迹头关联(两点起始)
对单点航迹头(buff_round ≥ 2),量测点需同时满足以下四个条件(7d5a56f 起的判据):
@@ -462,25 +492,13 @@ $$
> 历史行为(已注释停用):原先按扫描体制与距离分段收紧速度门限——近程 r≥1000 用全速、r<1000 用半速;中远程 r≥2000 用全速、r<2000 取下限 1/2·V_min·ΔT / 上限 1/3·V_max·ΔT。
关联成功用 **两点卡尔曼初始化**(见 9.5.2)。
关联成功用 **两点卡尔曼初始化**(见 9.5.2)生成 2 点临时航迹:第 1 点为原航迹头,第 2 点为该点迹。
#### (2) 点-临时航迹关联(三点及以上)
#### (3) 剩余点迹转航迹头
对 ≥ 2 点的临时航迹,用航迹末点状态做 EKF 一步预测,计算三维(距离-方位-径向速度)马氏统计距离 d(见 9.5.3),并要求 |r_point − r_head| ≥ 5 m,同时满足:
第 (1)(2) 步结束后统一删除 `Use_Flag==1` 的点迹;剩余点迹回写 `point_recv`(随后被整体清空),并**逐条新建 1 点临时航迹(航迹头)**:位置直接取点迹的直角坐标、速度置 0、`buff_round = 1`。新航迹头当圈不再参与任何关联,只能从下一圈开始按第 (2) 步配对。
$$
d^2 \le TRACK\_START\_THRESHOLD^2 = 64,\qquad
\alpha < ALPHA\_START = 60°,\qquad
v_{r,point}\cdot v_{r,track}>0
$$
折角 α 为最近三点连线夹角(度):
$$
\alpha=\arccos\left(\frac{\vec{D_{12}}\cdot\vec{D_{23}}}{\|\vec{D_{12}}\|\,\|\vec{D_{23}}\|}\right)\cdot\frac{180}{\pi}
$$
#### (3) 转可靠航迹(起批)
#### (4) 转可靠航迹(起批)
临时航迹长度 N 满足 track_start_point_num ≤ N ≤ 10(起批点数由参数给定,典型 3~4,接口层校验 3~9)且不在起批屏蔽区内(屏蔽区为距离-方位矩形区域,最多 30 个)时进入起批队列;同源(前三点时间/距离相同)的重复航迹只保留 d 较小者(比较下标 `track_start_point_num-1` 处的 d)。起批时令 L = track_start_point_num,用航迹中下标 L-3、L-2、L-1 的三个点做 **三点卡尔曼初始化** 得到 6 维状态(航迹长度恰为 L 时即最近三点),构造 Trust_Track:
@@ -851,7 +869,7 @@ $$
- 起批判据对马氏距离平方再次平方(`d*d ≤ TRACK_START_THRESHOLD²`),实际门限为 `d ≤ 8`,按字面 `d² ≤ 64` 理解会严重放宽;调 `TRACK_START_THRESHOLD` 时需注意这一层。
- 折角计算 `acos` 无定义域钳位,浮点越界产生 NaN 时条件恒假(静默丢弃该关联)。
- 起批输出数组行号可能越过容量:容量判据用 `trust_track->size() < MAX_TRACK_INDEX`,而输出行计数在 track_asso 阶段(track_die 删除航迹之前)已推进,极端场景(当圈消亡 ≥ 2 条且起批占满配额)可写到 `MAX_TRACK_NUM` 之外。
- 起批输出有多个字段未赋值(见 9.3(3) 与 docs/track_init_readme.md 第 14 节),宿主不应依赖这些字段。
- 起批输出有多个字段未赋值(见 9.3(4) 与 docs/track_init_readme.md 第 14 节),宿主不应依赖这些字段。
---
@@ -895,7 +913,7 @@ $$
|---|---|
| CHANGELOG.md | 变更日志(Keep a Changelog 格式,按 git 提交记录维护) |
| docs/data_process_flow_report.md | 数据处理流程与关键逻辑说明(按当前源码整理:前处理与判圈、凝聚、TWS/TAS 关联与滤波、航迹起始、外推消亡、TAS 波束控制、参数脉络;含与本文档的历史差异提示) |
| docs/data_process_flow_report.html | 上文同内容的 HTML 渲染版 |
| docs/data_process_flow_report.html | 上文同内容的 HTML 渲染版;⚠ 该文件的航迹起始步骤顺序仍是修正前的旧表述(未随 md 同步,本次未改动),以 md 与源码为准 |
| docs/track_init_readme.md | 航迹起始(Track Init)专项说明:分阶段流程、起始条件汇总、调参直觉、输出字段映射(含未赋值字段)、已知风险与代码索引 |
| 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) |