diff --git a/data_process_class_dll/track_asso.cpp b/data_process_class_dll/track_asso.cpp index 984129e..ee0e377 100644 --- a/data_process_class_dll/track_asso.cpp +++ b/data_process_class_dll/track_asso.cpp @@ -110,6 +110,7 @@ int Track_Asso:: track_asso_process(std::vector *point_ Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].point_type=0; Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].prf_point = static_cast((*trust_track)[i].prf_point); Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].track_snr = static_cast((*trust_track)[i].snr_point); + Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].Flag_Direction=Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].vr_point>0?1:0; //直接输出点迹高度-20260605 //Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].z = (*trust_track)[i].range_point * sin((*trust_track)[i].elev_point/180.0*PI); diff --git a/data_process_class_dll/track_asso_tas.cpp b/data_process_class_dll/track_asso_tas.cpp index b665e77..c112e93 100644 --- a/data_process_class_dll/track_asso_tas.cpp +++ b/data_process_class_dll/track_asso_tas.cpp @@ -87,6 +87,7 @@ long long latest_timestamp //最新时间戳 Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].v_y=static_cast((*trust_track)[i].X[4]); Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].track_rcs = static_cast((*trust_track)[i].RCS); Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].pitch_num = (*trust_track)[i].pitch_num; + Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].Flag_Direction=Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].vr_point>0?1:0; std::memcpy(Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].speed_dim, (*trust_track)[i].speed_dim, sizeof(Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].speed_dim)); std::memcpy(Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].range_dim, (*trust_track)[i].range_dim, sizeof(Trust_Track_Output[*Trust_track_num_Output-1][0].range_dim)); diff --git a/docs/data_process_flow_report.html b/docs/data_process_flow_report.html new file mode 100644 index 0000000..e2ff10e --- /dev/null +++ b/docs/data_process_flow_report.html @@ -0,0 +1,4704 @@ + + data_process_flow_report + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ +

雷达数据处理流程与关键逻辑说明

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适用对象：本仓库 data_process_class_dll（X256 雷达数据处理动态链接库）

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0. 一页速览

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环节输入处理输出
① 前处理一帧原始点迹（TWS 或 TAS）单位换算、缓存、判圈处理模式码 0/1/2/3
② 调度模式码分流到 TWS / TAS 通道—
③ 凝聚单 CPI 或相邻两 CPI 点迹同类点合并（保幅度大者）凝聚点迹表
④ 关联凝聚点迹 + 已有航迹IMM 交互 → 波门筛选 → 最近邻一对一 → EKF 更新更新航迹 + 剩余点迹
⑤ 起始剩余（未关联）点迹逻辑法：航迹头 → 2 点 → ≥3 点 → 起批新可靠航迹
⑥ 外推/消亡未关联航迹按数据率预测一帧；超限则消亡补点航迹 / 消亡批号
⑦ 波束控制TAS 队列 + 航迹数据率门控 + 队列调度 → 位置外推跟踪波束指令
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贯穿全流程的三条主线

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    +
  1. 时间主线：所有时间戳为 64 位毫秒（CPI/GNSS），参与运算时除 1000 转秒；ΔT = 点迹时间 − 航迹时间，ΔT 的正负决定"有效更新 / 只消费不更新 / 跳过"。
    2. +
  2. 状态主线：每条可靠航迹维护一套 IMM（3 个 Singer 模型）状态 [x, vx, ax, y, vy, ay]，x/y 两轴解耦，量测为「距离-方位-径向速度」三维 EKF。
    3. +
  3. 生命周期主线：可靠航迹靠"外推轮数"消亡；临时航迹靠"缓存圈数 buff_round"消亡。
    4. +
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1. 总体数据流

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flowchart TD + IN["宿主逐波位/逐CPI送入 DataRev[150]"] --> DP["data_preprocess 前处理与判圈"] + DP -->|"model=2 TWS未满圈"| M2["滑窗凝聚（只凝聚，不关联）"] + DP -->|"model=1 TWS满一圈"| M1["TWS 通道"] + DP -->|"model=3 TAS数据"| M3["TAS 通道"] + + M2 --> BUF["本帧凝聚结果留作下一圈缓存"] + M2 --> PR["上一帧凝聚点 → point_recv（参与下一圈关联）"] + + M1 --> A1["IMM 交互 + 波门筛选 + 最近邻关联 + EKF 更新"] + A1 --> A2["未关联航迹外推 / 超限消亡"] + A2 --> A3["剩余点迹 → 逻辑法航迹起始"] + A3 --> OUT1["输出更新航迹 + 起批航迹历史点 + 消亡批号"] + + M3 --> B1["TAS 凝聚（单帧）"] + B1 --> B2["仅对指定批号航迹做关联/EKF 或外推"] + B2 --> B3["TAS 超时消亡"] + B3 --> OUT2["输出该批号航迹"] + + OUT1 --> BC["Beam_Ctrl 波束控制"] + OUT2 --> BC + BC --> OUT3["TrackingBeam：距离/方位/俯仰/批号"] +
+

2. 入口前处理与"判圈"

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2.1 前处理动作

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对每一个输入点迹统一做下面几件事（TWS 与 TAS 相同）：

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动作说明
单位换算方位 度 → 弧度（内部统一弧度，输出再转度）
高度折算Height = Range · sin(Elevation)（由量测俯仰直接折算，不经坐标滤波）
字段搬运幅度、SNR、RCS、时间戳、频点号、PRI、俯仰波位、十字星数据（speed_dim[129]/range_dim[8]）全部透传
使用标记全部置 0（未使用）
数量保护TWS：min(Point_Sum, 150)；TAS：clamp(Point_Sum, 0, 150)
全局时间每次调用都用本帧首点的 CPI 时间刷新"最新时间戳"，供 TAS 外推/波束使用
+

2.2 判圈逻辑（决定走哪条通道）

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flowchart TD + A["收到一帧点迹"] --> B{"point_type ?"} + B -->|"0 = TWS"| C["写入 TWS 缓存"] + C --> D{"方位波位号 Beam_index_aiz == 0 ?"} + D -->|"是"| E["return 1：满一圈，执行 TWS 航迹处理"] + D -->|"否"| F["return 2：未满圈，仅做滑窗凝聚"] + B -->|"1 = TAS"| G["写入 TAS 缓存<br/>记录 TAS 批号与本帧时间戳"] + G --> H["return 3：TAS 处理"] + B -->|"其它"| I["return 0：无效数据，丢弃"] +

要点

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    +
  • 判圈条件由"波位号由大变小"改为 波位号为 0（7d5a56f），避免机扫转台反转时误判一圈完成（代码中保留了旧判断的注释）。
    • +
  • 波位号 0 是每圈的起始波位，因此每圈恰好触发一次 model=1。
    • +
  • 清空（track_clear_all）后圈状态复位，下一次调用必然判为"满一圈"。
    • +
  • TAS 数据不参与判圈，每来一帧就处理一次（TAS 是调度的跟踪波位，本身就是单目标 CPI）。
    • +
+

2.3 调度：model 与动作的对应

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model触发实际执行的动作（顺序固定）
2TWS 未满圈两帧滑窗凝聚；缓存本帧点迹
1TWS 满一圈① 关联/滤波/外推 ② 航迹消亡 ③ 航迹起始
3TAS 帧① TAS 凝聚 ② TAS 关联/外推 ③ TAS 消亡
0非法类型无
+
+

顺序很关键：消散在起始之前，消亡腾出的资源不会与本圈更新冲突；起始在最后，只有"没被任何可靠航迹用掉"的点迹才有资格起批。

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+
+

3. 点迹凝聚

+

3.1 目的与判据

+

同一目标在相邻波位/相邻 CPI 上会分裂成多个点，需先合并（保留幅度最大者，其余标记删除）。

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
模式距离门限方位门限速度门限
近程 work_mode==0≤ 80 m≤ 6°（按环绕最小角差）≤ 2 m/s
中/远程 work_mode!=0≤ 80 m≤ 6°不约束
+

方位差按环绕处理：

+
Δθ = min( |θ0 − θ1| , 2π − |θ0 − θ1| )
+

3.2 合并规则（链式比较）

+
flowchart TD + A["两两比较点迹 (0, i)"] --> B{"距离/方位/速度<br/>均在门限内?"} + B -- 否 --> Z["跳过"] + B -- 是 --> C{"幅度：点0 < 点i ?"} + C -- 是 --> D["点0 标记删除<br/>并把点i 的 R/方位/V/幅度<br/>接管为当前基准值"] + C -- 否 --> E["点i 标记删除"] + D --> F["后续比较以幅度更大者为基准（链式凝聚）"] + E --> F + F --> G["统一删除：被标记点 + 量程外点<br/>r < 100 m 或 r > 100000 m"] +

3.3 TWS 两帧滑窗（关键机制）

+
flowchart TD + A["上一帧缓存点（区号=1）"] --> C["合并成同一张表"] + B["本帧新点（区号=2）"] --> C + C --> D["整表凝聚 + 量程过滤"] + D --> E{"点的区号"} + E -->|"1（较早的点）"| F["输出到 point_recv<br/>→ 本圈参与关联/起始"] + E -->|"2（本帧的点）"| G["留在缓存中<br/>→ 与下一帧合并后再输出"] + F --> H["缓存清空，本帧剩余点成为新缓存"] +

为什么这样设计

+
    +
  • 相邻两个 CPI 的同一目标点会落在不同帧里，单帧凝聚无法合并 → 延迟一帧输出，换取跨 CPI 的分裂点合并；
    • +
  • 代价是关联/起始用的是"上一帧"的点，时间上滞后一圈，但由于后续所有 ΔT 都按真实 CPI 时间戳计算，滤波本身不受影响；
    • +
  • 因此 TWS 通道的正常节奏是：未满圈 model=2 只做凝聚 + 缓存；满圈 model=1 用上一帧凝聚结果做关联与起始。
    • +
+
+

TAS 凝聚为单帧不缓存，门限恒为「距离 ≤ 80 m、方位 ≤ 6°、速度 ≤ 2 m/s」，之后同样做量程过滤。

+
+
+

4. TWS 点航关联与滤波（model=1 的核心）

+

4.1 处理骨架

+
flowchart TD + A["全部可靠航迹"] --> A1["IMM 交互（mix）"] + A1 --> B["滤波前先统一置 point_flag=0（本圈默认未关联实点）"] + B --> C["逐航迹 × 逐点：算 ΔT、三个模型马氏距离 d1/d2/d3"] + C --> D{"波门判定<br/>距离分段 + 距离门限 d_r + 俯仰门限 d_p"} + D -- 通过 --> E["记入候选表（含 d_min = min(d1,d2,d3)）"] + D -- 不通过 --> F["丢弃该候选对"] + E --> G["最近邻：反复取全表 d_min 最小者"] + G --> H["该航迹本圈候选全部移除<br/>该点迹候选全部移除<br/>（一对一）"] + H --> I{"ΔT > 0 ?"} + I -- 是 --> J["三模型 EKF 更新 → 模型概率更新 → 融合输出<br/>更新航迹时间/点信息/高度平滑<br/>Extrapolate_round=0, point_flag=1"] + I -- 否 --> K["不更新状态、不刷新航迹时间<br/>但把该点迹标记为已使用（消费掉）"] + J --> L{"还有候选?"} + K --> L + L -- 有 --> G + L -- 无 --> M["未关联航迹（point_flag==0 且非手动TAS）按数据率外推"] + M --> N["输出全部航迹（更新行 + 补点行）"] +

4.2 波门（三步都通过才算候选）

+

（1）统计距离波门——按航迹距离分段收紧高机动模型：

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
航迹距离 r_track模型 1 / 2模型 3
≤ 500 md² < 9d² < 9/1000（≈ 关闭，抑制近程高机动模型的乱关联）
500 ~ 1000 md² < 9d² < 9/100（收紧）
≥ 1000 md² < 9d² < 9
+
+

⚠ 门限语义：代码里 d 已经是马氏距离平方，判据又写作 d*d < 9，等效于 d < 3（约对应 3 自由度卡方分布 95% 分位的量级）。调整 ASSO_THORD 时务必记住这一层"二次方"。

+
+

（2）距离门限 d_r——抑制远距离突跳。用航迹-点迹弦距 R 与航迹位移 VT = v_track·ΔT 判断：

+
VT < 100  且 R > 300      → 拒绝（慢速目标不允许 300 m 以上的跳变）
+100 ≤ VT ≤ 300 且 R/VT > 3 → 拒绝（允许的跳变与速度位移成比例）
+VT > 300  且 R > 1200     → 拒绝（高速目标给固定 1200 m 上限）
+

（3）俯仰门限 d_p：分距离段 7°/5°/10° 的逻辑当前被注释停用，恒为通过。

+

4.3 最近邻（NN）选取规则

+
    +
  • 候选对按 d_min = min(d1, d2, d3) 排序，每轮取全表最小值；
    • +
  • 选中后，候选表中"该航迹的全部候选"和"该点迹的全部候选"一并删除 → 每条航迹每圈最多关联一个点，每个点最多被一条航迹使用；
    • +
  • 直到候选表为空或遍历完航迹数。
    • +
+

4.4 ΔT ≤ 0 的特殊处理（当前行为）

+

ΔT = （点迹 CPI 时间 − 航迹 T_track）/1000 ≤ 0，典型场景是"航迹刚被 TAS 点迹更新过，本圈 TWS 点迹时间更早"或"重复时间戳"。

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
环节行为
是否参与最近邻比较参与（仍可能与最小 d 一起被选中）
IMM/EKF 更新不执行，X1/X2/X3、P1/P2/P3、模型概率均保持原值
航迹时间/点信息不刷新（T_track、GNSS_time、关联点信息、幅度/SNR/RCS 都不变）
新鲜度标志point_flag 保持 0、Extrapolate_round 不归零、associate_point_number 不递增
本圈后续该航迹本圈不再关联其它点迹；由于 point_flag 仍为 0，在随后的外推环节被推进一帧
点迹归属该点迹被标记"已使用"消费掉 → 不会再进入航迹起始，避免生成虚假 TWS 航迹
+

4.5 关联成功后的更新内容

+
    +
  1. 三个模型的 EKF 状态/协方差更新；
    2. +
  2. 模型概率按新息协方差似然更新（见第 5 节）；
    3. +
  3. 航迹时间 T_track / GNSS 时间跟进到该点迹；
    4. +
  4. 关联点信息（距离/方位/俯仰/径向速度/PRI）、幅度、SNR、RCS、俯仰波位、十字星数据刷新；
    5. +
  5. 高度维平滑（见 4.6）；
    6. +
  6. Extrapolate_round = 0、point_flag = 1、associate_point_number += 1。
    7. +
+

4.6 高度平滑

+

关联实点后把点迹高度压入滑窗，输出高度取最近 w 个点的均值（不足 w 个则全平均）：

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
点迹距离窗口长度 w
≤ 1000 m5
1000 ~ 2000 m6
2000 ~ 4000 m7
> 4000 m9
+
+

距离越远俯仰测量跳变越大，窗口随之放长；仅 TWS/TAS 关联到实点时才刷新，外推补点不改变高度。

+
+

4.7 未关联航迹的外推

+

对 point_flag == 0 且 manual_tracking_flag == 0 的航迹（含 ΔT≤0 被消费的情形）：

+
    +
  • 推算步长取运行时数据率：work_mode 0/1/2 → DATA_RATE_SHORT / MIDDLE / FAR（秒）；
    • +
  • 用各子模型的 Singer F、Q 推进一帧（不做量测更新）；
    • +
  • T_track、GNSS_time 各推进 ΔT×1000 毫秒；
    • +
  • Extrapolate_round += 1，point_flag = 0（输出为补点/虚点）。
    • +
+
+

5. IMM + EKF 关键逻辑

+

5.1 IMM 框架

+
flowchart LR + A["上一拍三模型状态/协方差 + 模型概率 u"] --> B["交互 mix：算归一化常数 c̄j 与混合概率"] + B --> C["得到三个混合初值 X0j / P0j"] + C --> D["各子模型独立预测（Singer F 和 Qj）"] + D --> E["各子模型 EKF 量测更新 → 新息协方差 Sj、马氏距离 dj"] + E --> F["似然 Λj = N(dj; 0, Sj)，模型概率 μj' ∝ Λj·c̄j"] + F --> G["融合输出：X̂ = Σμj'X̂j<br/>P = Σμj'[Pj + (X̂j−X̂)(X̂j−X̂)ᵀ]"] +
    +
  • 状态布局 [x, vx, ax, y, vy, ay]，x/y 两轴解耦；
    • +
  • 模型转移概率矩阵固定：
    Pt = [ 0.8  0.15  0.05
+       0.3  0.4   0.3
+       0.05 0.15  0.8 ]
+
    +
    • +
  • 机动相关时间常数 α = 0.2；
    • +
  • 数值保护：归一化常数 c̄j ≤ 1e-12 时钳位；似然分母（det S）≤ 1e-12 时该模型似然置 0；概率分母异常时保持上一拍模型概率；EKF 似然用 3×3 新息协方差（保证与量测维数一致）。
    • +
+

5.2 三个 Singer 模型的过程噪声强度分档

+

按航迹速度 v_track 切换 q 值（模型 1 恒用 slow）：

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
模型TWS 通道TAS 通道
模型 1（低机动）Model1_Q_slow（恒定）同左
模型 2（中机动）v≤5：slow/20；5<v≤30：slow；v>30：fastv≤5：slow/20；50<v≤100：10·fast；其余：fast
模型 3（高机动）v≤5：slow/20；5<v≤20：slow；20<v≤50：fast；50<v≤100：2·fast；v>100：10·fastv≤5：slow/20；50<v≤100：10·fast；其余：fast
+
+

语义：低速目标按"低机动"处理（把中/高机动模型噪声压到极小，避免噪声被当成机动），速度越高逐步放大高机动模型的过程噪声。Model1_Q_fast 字段不参与计算。

+
+

5.3 量测与残差修正（EKF）

+

量测向量 Z = [r, θ, v_r]，量测函数由预测状态给出：

+
h(X) = [ √(x²+y²),  atan2(y,x) 归一化到 [0,2π),  −(x·vx + y·vy)/√(x²+y²) ]
+

在预测点处线性化得到雅可比 H（3×6），量测噪声 R = diag(σr², σa², σv²)（10 m / 0.02 rad / 2 m/s），S = H·P·Hᵀ + R。

+

两处残差修正（关键）

+
    +
  1. +

    方位环绕：νθ 归一到 [−π, π)，避免 0°/360° 附近的假大残差；

    +
    2. +
  2. +

    多普勒盲速折叠：νv ← νv − round(νv / v_bind) · v_bind，其中

    +
    v_bind = 150000 / (f_GHz · PRI_µs),   f_GHz = 9.2 + 0.02 · 频点号
+

    PRI ≤ 0 或频率非法时返回安全值 1.0（接口约定 PRI 单位 µs 且不允许为 0）。

    +
    3. +
+

判据（关联）与模型似然共用同一个 d = νᵀS⁻¹ν，且滤波函数把 3×3 新息协方差 S 一并回传给似然使用。

+

5.4 航迹初始化

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
场景维数做法
两点（航迹头 + 1 点，临时航迹）4 维 [x, vx, y, vy]位置取末点，速度取两点差分；协方差按 Z1 处的转换量测协方差 R 填充，速度项按 R/T、2R/T² 传播
三点（起批，可靠航迹）6 维位置取末点、速度取末两点差分、加速度取两段速度差分；协方差按 R0/R1/R2 误差传播构造
起批时 IMM 初始化—三个子模型用同一状态/协方差，模型概率 u = [1/3, 1/3, 1/3]
+

转换量测协方差（极坐标量测转直角坐标时的等效噪声，含方位非线性引起的附加项，由 σr=10 m、σa=0.02 rad 决定）用于上述初始化与临时航迹统计距离计算。

+
+

约束：两点/三点初始化对时间差 T 无除零保护，因此起批路径要求时间戳严格递增、不允许重复。

+
+
+

6. 航迹起始（逻辑法）

+

6.1 状态机

+
flowchart TD + A["本圈未被可靠航迹关联的点迹"] --> B["全部转成'航迹头'（1 点，buff_round=1）"] + B --> C{"下一圈的点迹"} + C --> D["点-航迹头关联（两点起始）<br/>速度区间 + 多普勒一致性"] + D -->|命中| E["两点卡尔曼初始化 → 2 点临时航迹"] + D -->|未命中| B + E --> F{"后续圈的点迹"} + F --> G["点-临时航迹关联（三点及以上）<br/>EKF 统计距离 + 折角 + 多普勒同号"] + G -->|命中| H["航迹延长（复制原航迹 + 追加新点）"] + G -->|未命中| F + H --> I{"长度 ≥ 起批点数<br/>且不在起批屏蔽区?"} + I -- 是 --> J["同源去重（保留末点 d 更小者）"] + J --> K["三点卡尔曼初始化 → 分配航迹号 1~500<br/>IMM 三模型同状态，u=1/3"] + K --> L["输出该航迹的历史点（前 N 个点）"] + I -- 否 --> F + F --> M{"末点 buff_round > 2<br/>或长度 ≥ 10 ?"} + M -- 是 --> N["临时航迹消亡（不对外输出）"] +

6.2 关联判据汇总

+

阶段一：点 ↔ 航迹头（两点起始）

+

用航迹头位置与点迹的平面距离 dis 与 ΔT（秒）：

+
dis ≤ V_MAX · ΔT                      平均速度不超上限
+dis ≥ V_MIN · ΔT                      平均速度不低于下限（滤除静止/慢速杂波）
+v_r,point · v_r,head > 0              两点多普勒同号（同接近/同远离）
+dis ≥ |v_r,point| · ΔT                几何位移不小于"点迹自身多普勒"位移
+dis ≥ |v_r,head|  · ΔT                同上，用航迹头的多普勒约束
+
    +
  • 后两条是多普勒-几何一致性约束，用于剔除"切向高速短航迹"（7d5a56f 新增）：切向飞行时真实几何位移大而多普勒径向速度小，纯速度区间门限会放进虚假航迹；
    • +
  • 判据隐含要求 ΔT > 0（ΔT ≤ 0 时 dis ≤ V_MAX·ΔT 必然不成立）；
    • +
  • 近程/中远程分支当前取值相同（都是 V_MAX），实际不做距离分段。
    • +
+

阶段二：点 ↔ ≥2 点临时航迹（三点及以上）

+
|r_point − r_末点| ≥ 5 m                              距离差硬门限（近距点不参与）
+d ≤ 8（代码写作 d² ≤ TRACK_START_THRESHOLD²=64）        3 维 EKF 统计距离波门
+α < ALPHA_START = 60°                                  折角：最近三点连线夹角
+v_r,point · v_r,末点 > 0                               多普勒同号
+
    +
  • d 由 4 维 CV 状态一步预测 + 「距离-方位-径向速度」EKF 得到（过程噪声 0.03²、同样做方位环绕与盲速折叠）；
    • +
  • 折角 α 为向量 D12（前一点→末点）与 D23（末点→新点）的夹角；α 越小越接近直线；
    • +
  • 同样存在"门限对马氏距离平方再平方"的语义，实际生效为 d ≤ 8。
    • +
+

6.3 临时航迹的"圈数"生命周期

+

buff_round 只在起始流程里自增，并且每次调用（= 每圈）先把所有临时航迹所有点的 buff_round +1，再做关联：

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
动作效果
新点加入buff_round = 1
关联资格只看末点，要求 buff_round ≥ 2 → 上一圈加入的点本圈才能被延续，同一航迹每圈最多吸收一个点
消亡条件末点 buff_round > 2（连续 2 圈无新点）或长度 ≥ 10
+

时间轴示例（以第 k 圈加入新点为起点）

+
第 k   圈：新点加入 → 末点 buff_round=1（本圈不再关联）
+第 k+1 圈：+1 → 2 → 允许关联；成功则新点 1，失败则 2（不 >2，存活）
+第 k+2 圈：+1 → 3 → 仍允许关联；成功则新点 1，失败则 3>2 → 消亡
+

即：允许中间空 1 圈，最大关联间隔 2 圈；生命周期完全由"圈数"驱动，与绝对时间无关。

+

6.4 航迹分裂与去重

+
    +
  • 关联阶段不做一对一分配：一个点满足多条临时航迹条件时，每条都各自复制出一条新航迹；多条点命中同一条航迹时也各自复制 → 同一圈会产生大量同源临时航迹；
    • +
  • 起批前做同源去重：比较两条候选航迹的前三个点，只要有任一点的"时间 T + 距离 r"完全相同即判为同源，保留末点统计距离 d 更小者；
    • +
  • 这样既保证不漏关联（允许分裂试探），又不会让同一批点重复起批。
    • +
+

6.5 起批与输出

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
条件说明
长度track_start_point_num ≤ L ≤ 10（接口层校验 3~9，典型 3 或 4）
位置末点不落在起批屏蔽区（距离-方位矩形，最多 30 个，用严格不等号判断）
容量可靠航迹数 < 500 且能分配到一个未占用航迹号
初始化用最后三个点做三点卡尔曼初始化 → 6 维状态；三模型同状态、u=1/3
输出该航迹的前 N 个点（N = 起批点数）作为历史点一次性输出，每条航迹最多 10 个历史点
+
+

达到长度即当圈起批，没有"连续 M 圈确认"的环节；若被屏蔽区拦住，航迹会继续在临时航迹表里增长，直到离开屏蔽区（此时长度已大于起批点数）或长度达到 10 被判消亡。

+
+
+

7. 外推、消亡与航迹号管理

+

7.1 消亡条件

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
通道条件（满足其一即消亡）
TWS 航迹Track_Mode==0 且 Extrapolate_round ≥ 4
TAS 航迹Track_Mode==1 且 Extrapolate_round ≥ TRACK_DIE_ROUND_TAS（相扫 5 / 机扫 96）
手动删除manual_delete_flag == 1（两种通道通用，由外部删除接口置位）
+

消亡时把批号写入消亡输出数组并从航迹表删除；临时航迹消亡不对外输出（起批失败的中间态对宿主不可见）。

+

7.2 航迹号分配

+
flowchart TD + A["需要起批"] --> B{"航迹表为空?"} + B -- 是 --> C["分配 1"] + B -- 否 --> D["用航迹表建立 1~500 占用位图"] + D --> E["从 lastest_index+1 向上找第一个空闲号（含 500）"] + E --> F{"找到?"} + F -- 是 --> G["分配并更新 lastest_index"] + F -- 否 --> H["从 1 回绕扫一遍找空闲号"] + H --> I{"找到?"} + I -- 是 --> G + I -- 否 --> J["返回 0：全满，本候选不起批"] +

特点：优先顺序递增分配（便于人工按批号识别新老），只有走到表尾才回绕复用早期空号。

+
+

8. TAS 通道（model=3）

+

8.1 与 TWS 通道的差异

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
项TWSTAS
凝聚相邻两帧滑窗，近程多速度维约束单帧，恒有速度维约束
处理对象全部可靠航迹 × 全部点仅指定批号的这一条航迹 × 全部点
俯仰/高度门限俯仰门限当前恒通过高度门限生效（按距离分段）
ΔT ≤ 0参与选取但只消费点迹、不更新直接跳过该点（并记告警日志）
外推时间按 work_mode 数据率固定步长按 最新时间戳 − 航迹时间
输出全部航迹仅该批号航迹
+

8.2 TAS 关联与更新

+
flowchart TD + A["TAS 本帧点迹 + 指定批号航迹"] --> B{"该批号航迹存在?"} + B -- 否 --> Z["直接返回（不做任何处理）"] + B -- 是 --> C["IMM 交互；航迹 point_flag 置 0"] + C --> D["逐点：ΔT ≤ 0 → 记告警并跳过"] + D --> E["逐点：三模型统计距离 d1/d2/d3 + 高度门限"] + E --> F{"d² < 9（任一模型）且高度门限通过?"} + F -- 是 --> G["记入候选表"] + F -- 否 --> H["丢弃"] + G --> I["取 d_min 最小的一点"] + I --> J["三模型 EKF 更新 → 概率更新 → 融合<br/>刷新时间/点信息/高度平滑"] + J --> K["输出该批号航迹"] + E --> L{"候选表为空?"} + L -- 是 --> M["按 ΔT = 最新时间戳 − 航迹时间 外推一帧<br/>（ΔT ≤ 0 则跳过）"] + M --> K +

高度门限（|h_航迹 − h_点迹| 上限，按航迹距离分段）：

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
航迹距离门限
≤ 1000 m150 m
1000 ~ 2000 m200 m
2000 ~ 3000 m200 m
3000 ~ 5000 m300 m
> 5000 m不约束
+

TAS 后续处理：外推不受 work_mode 数据率约束，而是直接推进到"本帧最新时间戳"，保证 TAS 航迹时间与波束调度时刻同步。

+
+

9. TAS 波束控制（外部接口 Beam_Ctrl）

+

9.1 队列管理

+
flowchart TD + A["Beam_Ctrl 调用"] --> B["输出航迹计数清零"] + B --> C["入队 tas_target_add"] + C --> D["出队 tas_target_del"] + D --> E["波束输出 tas_beam_output"] + E --> F["输出 TrackingBeam"] +

入队条件（只支持手动转 TAS）：

+
    +
  • 该航迹 manual_tracking_flag == 1（由外部 tracking_start 置位）；
    • +
  • 航迹当前 Track_Mode == 0（还不是 TAS）；
    • +
  • 队列未满（相扫最多 4 个 / 机扫最多 1 个）；
    • +
  • 不在 TAS 禁止区（距离-方位矩形）。
    • +
+

入队动作：写批号、标记非空、last_track_time = T_track、航迹 Track_Mode 置 1，并立即输出一次该航迹更新（通知宿主跟踪状态变化）。

+

出队条件：队列中的批号在航迹表中已不存在，或不再处于"手动 + TAS"状态 → 清空该队列项。

+
+

自动开启/退出 TAS 的逻辑（按距离/速度/高度阈值）已全部注释停用，只支持手动。

+
+

9.2 波束输出调度（关键）

+
flowchart TD + A["遍历 TAS 队列"] --> B["按批号在航迹表中找到该航迹"] + B --> C{"距上次波束输出 > DATA_RATE_TAS 秒<br/>且 最新时间戳 − 航迹时间 > DATA_RATE_TAS 秒?"} + C -- 否 --> A + C -- 是 --> D["在合格目标中选 CPI 时间最早者"] + D --> E["位置外推：x + vx·ΔT, y + vy·ΔT"] + E --> F["Range = √(xp²+yp²)，Azi = atan2(yp,xp)<br/>Elev = asin(Height / Range)"] + F --> G["open_flag=1, type=1, 批号=真实航迹号<br/>更新该目标 last_track_time = 最新时间戳"] + C -.->|"无任何合格目标"| H["open_flag = 0（其余字段保持旧值）"] +

要点

+
    +
  • 门控用两个条件：距上次输出的时间、航迹时间与最新时间戳之差都要大于 DATA_RATE_TAS 秒（单位是秒，由宿主经参数初始化传入，须为 > 0 的有效值）→ 保证 TAS 目标的数据率不随 Beam_Ctrl 的调用频率变化；
    • +
  • 多目标时选队列中 CPI 时间最早的目标，等价于"按最久未更新者优先"的轮转；
    • +
  • 原来的"每次调用整队循环移位"已停用；
    • +
  • 俯仰用航迹高度直接算（叠加雷达平台高度的处理只影响对外输出的 z，不参与波束俯仰）。
    • +
+
+

10. 参数脉络（决定行为的旋钮）

+

10.1 编译期宏（随扫描体制切换）

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
宏相扫机扫作用点
SIGMA_R / A / E / V10 / 0.02 / 0.2 / 2.0同左量测噪声、EKF 的 R、转换量测协方差
DOT_COH_RANGE / V / AZI80 / 2 / 6同左凝聚门限（距离 m / 速度 m/s / 方位 °）
R_MIN / R_MAX100 / 100000同左有效量程（凝聚后过滤）
TRACK_START_THRESHOLD8同左起始统计距离波门（d ≤ 8）
ALPHA_START60同左起始折角上限（°）
ASSO_THORD3同左关联波门（d² < 9，等效 d < 3）
TRACK_DIE_ROUND44TWS 消亡外推轮数
TRACK_DIE_ROUND_TAS596TAS 消亡外推轮数
MAX_TRACK_NUM / MAX_TRACK_INDEX500 / 500同左航迹数上限 / 航迹号上限
TAS_QUEUE_LENGTH / MAX_TAS_NUM4 / 41 / 1TAS 队列长度 / 最大 TAS 目标数
H_F_WIN_LEN3同左高度平滑窗长基数（实际 +2/+3/+4/+6）
FREQ09.2 GHz同左盲速计算的基准频率
RDP_LOG_ENABLE / RDP_LOG_DIR——日志落盘开关与目录
+

10.2 运行时参数（宿主传入，随任务变化）

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
参数影响环节
work_mode（0 近程/1 中程/2 远程）凝聚是否带速度维约束；TWS 外推步长；关联距离门限分支
track_start_point_num（校验 3~9）起批所需点数
V_MAX / V_MIN航迹头-点关联的速度区间
DATA_RATE_SHORT / MIDDLE / FARTWS 未关联航迹外推步长（秒）
DATA_RATE_TAS（秒，须 > 0）TAS 波束输出间隔门控
Height输出 z = 航迹高度 + 平台高度
Sys_delay输出位置做 x + vx·Sys_delay 的系统延迟补偿
Model1/2/3_Q_slow/fast三个 Singer 模型的过程噪声强度（分档见 5.2）
track_prohibite_area_*（≤30 组）起批屏蔽区（距离 m + 方位 °）
TAS_prohibite_area_*（≤30 组）TAS 禁止区
+
+

track_start_threshold / track_asso_threshold / track_asso_threshold_tas 三个字段当前未被实现读取，实际门限来自编译期宏。

+
+
+

11. 关键约定与注意事项

+

时序与时间戳

+
    +
  • 时间戳为 64 位毫秒；T_track 输出为秒（/1000）；所有 ΔT 用秒参与运算；
    • +
  • TWS 关联中 ΔT ≤ 0 的候选"只消费点迹、不更新航迹"（点迹不会再去起批）；
    • +
  • TAS 关联中 ΔT ≤ 0 直接跳过该点；TAS 外推 ΔT ≤ 0 跳过本轮；
    • +
  • 两点/三点卡尔曼初始化对 T 无除零保护 → 起批路径的时间戳必须严格递增。
    • +
+

量纲与坐标

+
    +
  • 外部接口角度为度，内部统一弧度，输出再度；
    • +
  • 平面坐标为水平投影，z = 目标高度 + 雷达平台高度；
    • +
  • 点高度由 R·sin(俯仰) 直接折算，不参与滤波状态（由高度平滑单独维护）。
    • +
+

门限语义

+
    +
  • 关联与起始的波门写作 d² < 门限²，而 d 已是马氏距离平方 → 实际等效 d < 门限；
    • +
  • 起始的"距离差 ≥ 5 m"为硬编码，对切向远距离慢速目标可能造成漏关联；
    • +
  • 起批去重只比较前三个点，若起批点数 > 3，共享前三点后分叉的两条航迹会被判为同源。
    • +
+

容量与边界

+
    +
  • 点迹数上限 150（前处理已限幅）；航迹数/航迹号上限 500，全满时新目标不再起批；
    • +
  • 屏蔽区/禁止区的组数按 30 组数组定义，配置数量未做上限校验；
    • +
  • 高度平滑缓存只增不减，长时运行下每条航迹的内存占用会持续增长。
    • +
+

未启用

+
    +
  • 引导跟踪（direct tracking）、手动打跟踪波束接口为空实现；
    • +
  • TAS 自动开启/退出逻辑停用，只支持手动转/停 TAS；
    • +
  • tracking_stop 后，队列项要等到下一次 Beam_Ctrl 才真正移除。
    • +
+
+

附录：与现有 README.md 的差异提示

+

现有 README 的 7.2 / 8.3 / 9.3 节滞后于当前源码，落地实现以本文为准：

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
项README 描述当前源码
满圈判据当前方位波位号 < 上一帧波位号方位波位号 == 0（7d5a56f，适应机扫转台反转）
点-航迹头判据按距离分段收紧速度门限（半速、1/2~1/3 速）该分支注释停用；改为统一速度区间 + 两条多普勒-几何一致性约束（7d5a56f）
起始输出历史点"临时航迹的全部 L 个点"实际输出前 track_start_point_num 个点
起始输入过滤"track_init 跳过 Use_Flag==1 的点"上游关联已删除已用点，起始流程内部不再按 Use_Flag 过滤输入
日志开关"RDP_LOG_ENABLE 默认开启"parameters.h 中该宏当前为注释状态（不落盘，日志进控制台）
+
+

建议：README 与 track_init_readme.md（航迹起始专项说明，内容与当前源码一致）可择机对齐到本文的流程描述。

+
+ +
+ + + + + + + + + + \ No newline at end of file diff --git a/docs/data_process_flow_report.md b/docs/data_process_flow_report.md new file mode 100644 index 0000000..3879a86 --- /dev/null +++ b/docs/data_process_flow_report.md @@ -0,0 +1,639 @@ +# 雷达数据处理流程与关键逻辑说明 + +> 适用对象：本仓库 `data_process_class_dll`（X256 雷达数据处理动态链接库） + +--- + +## 0. 一页速览 + +| 环节 | 输入 | 处理 | 输出 | +|---|---|---|---| +| ① 前处理 | 一帧原始点迹（TWS 或 TAS） | 单位换算、缓存、判圈 | 处理模式码 0/1/2/3 | +| ② 调度 | 模式码 | 分流到 TWS / TAS 通道 | — | +| ③ 凝聚 | 单 CPI 或相邻两 CPI 点迹 | 同类点合并（保幅度大者） | 凝聚点迹表 | +| ④ 关联 | 凝聚点迹 + 已有航迹 | IMM 交互 → 波门筛选 → 最近邻一对一 → EKF 更新 | 更新航迹 + 剩余点迹 | +| ⑤ 起始 | 剩余（未关联）点迹 | 逻辑法：航迹头 → 2 点 → ≥3 点 → 起批 | 新可靠航迹 | +| ⑥ 外推/消亡 | 未关联航迹 | 按数据率预测一帧；超限则消亡 | 补点航迹 / 消亡批号 | +| ⑦ 波束控制 | TAS 队列 + 航迹 | 数据率门控 + 队列调度 → 位置外推 | 跟踪波束指令 | + +**贯穿全流程的三条主线** + +1. **时间主线**：所有时间戳为 64 位毫秒（CPI/GNSS），参与运算时除 1000 转秒；ΔT = 点迹时间 − 航迹时间，ΔT 的正负决定"有效更新 / 只消费不更新 / 跳过"。 +2. **状态主线**：每条可靠航迹维护一套 IMM（3 个 Singer 模型）状态 [x, vx, ax, y, vy, ay]，x/y 两轴解耦，量测为「距离-方位-径向速度」三维 EKF。 +3. **生命周期主线**：可靠航迹靠"外推轮数"消亡；临时航迹靠"缓存圈数 buff_round"消亡。 + +--- + +## 1. 总体数据流 + +```mermaid +flowchart TD + IN["宿主逐波位/逐CPI送入 DataRev[150]"] --> DP["data_preprocess 前处理与判圈"] + DP -->|"model=2 TWS未满圈"| M2["滑窗凝聚（只凝聚，不关联）"] + DP -->|"model=1 TWS满一圈"| M1["TWS 通道"] + DP -->|"model=3 TAS数据"| M3["TAS 通道"] + + M2 --> BUF["本帧凝聚结果留作下一圈缓存"] + M2 --> PR["上一帧凝聚点 → point_recv（参与下一圈关联）"] + + M1 --> A1["IMM 交互 + 波门筛选 + 最近邻关联 + EKF 更新"] + A1 --> A2["未关联航迹外推 / 超限消亡"] + A2 --> A3["剩余点迹 → 逻辑法航迹起始"] + A3 --> OUT1["输出更新航迹 + 起批航迹历史点 + 消亡批号"] + + M3 --> B1["TAS 凝聚（单帧）"] + B1 --> B2["仅对指定批号航迹做关联/EKF 或外推"] + B2 --> B3["TAS 超时消亡"] + B3 --> OUT2["输出该批号航迹"] + + OUT1 --> BC["Beam_Ctrl 波束控制"] + OUT2 --> BC + BC --> OUT3["TrackingBeam：距离/方位/俯仰/批号"] +``` + +--- + +## 2. 入口前处理与"判圈" + +### 2.1 前处理动作 + +对每一个输入点迹统一做下面几件事（TWS 与 TAS 相同）： + +| 动作 | 说明 | +|---|---| +| 单位换算 | 方位 度 → 弧度（内部统一弧度，输出再转度） | +| 高度折算 | `Height = Range · sin(Elevation)`（由量测俯仰直接折算，不经坐标滤波） | +| 字段搬运 | 幅度、SNR、RCS、时间戳、频点号、PRI、俯仰波位、十字星数据（`speed_dim[129]`/`range_dim[8]`）全部透传 | +| 使用标记 | 全部置 0（未使用） | +| 数量保护 | TWS：`min(Point_Sum, 150)`；TAS：`clamp(Point_Sum, 0, 150)` | +| 全局时间 | 每次调用都用本帧首点的 CPI 时间刷新"最新时间戳"，供 TAS 外推/波束使用 | + +### 2.2 判圈逻辑（决定走哪条通道） + +```mermaid +flowchart TD + A["收到一帧点迹"] --> B{"point_type ?"} + B -->|"0 = TWS"| C["写入 TWS 缓存"] + C --> D{"方位波位号 Beam_index_aiz == 0 ?"} + D -->|"是"| E["return 1：满一圈，执行 TWS 航迹处理"] + D -->|"否"| F["return 2：未满圈，仅做滑窗凝聚"] + B -->|"1 = TAS"| G["写入 TAS 缓存
记录 TAS 批号与本帧时间戳"] + G --> H["return 3：TAS 处理"] + B -->|"其它"| I["return 0：无效数据，丢弃"] +``` + +**要点** + +- 判圈条件由"波位号由大变小"改为 **波位号为 0**（7d5a56f），避免机扫转台反转时误判一圈完成（代码中保留了旧判断的注释）。 +- 波位号 0 是每圈的起始波位，因此**每圈恰好触发一次 model=1**。 +- 清空（`track_clear_all`）后圈状态复位，下一次调用必然判为"满一圈"。 +- TAS 数据不参与判圈，**每来一帧就处理一次**（TAS 是调度的跟踪波位，本身就是单目标 CPI）。 + +### 2.3 调度：model 与动作的对应 + +| model | 触发 | 实际执行的动作（顺序固定） | +|---|---|---| +| 2 | TWS 未满圈 | 两帧滑窗凝聚；缓存本帧点迹 | +| 1 | TWS 满一圈 | ① 关联/滤波/外推 ② 航迹消亡 ③ 航迹起始 | +| 3 | TAS 帧 | ① TAS 凝聚 ② TAS 关联/外推 ③ TAS 消亡 | +| 0 | 非法类型 | 无 | + +> 顺序很关键：**消散在起始之前**，消亡腾出的资源不会与本圈更新冲突；**起始在最后**，只有"没被任何可靠航迹用掉"的点迹才有资格起批。 + +--- + +## 3. 点迹凝聚 + +### 3.1 目的与判据 + +同一目标在相邻波位/相邻 CPI 上会分裂成多个点，需先合并（保留幅度最大者，其余标记删除）。 + +| 模式 | 距离门限 | 方位门限 | 速度门限 | +|---|---|---|---| +| 近程 `work_mode==0` | ≤ 80 m | ≤ 6°（按环绕最小角差） | ≤ 2 m/s | +| 中/远程 `work_mode!=0` | ≤ 80 m | ≤ 6° | 不约束 | + +方位差按环绕处理： + +``` +Δθ = min( |θ0 − θ1| , 2π − |θ0 − θ1| ) +``` + +### 3.2 合并规则（链式比较） + +```mermaid +flowchart TD + A["两两比较点迹 (0, i)"] --> B{"距离/方位/速度
均在门限内?"} + B -- 否 --> Z["跳过"] + B -- 是 --> C{"幅度：点0 < 点i ?"} + C -- 是 --> D["点0 标记删除
并把点i 的 R/方位/V/幅度
接管为当前基准值"] + C -- 否 --> E["点i 标记删除"] + D --> F["后续比较以幅度更大者为基准（链式凝聚）"] + E --> F + F --> G["统一删除：被标记点 + 量程外点
r < 100 m 或 r > 100000 m"] +``` + +### 3.3 TWS 两帧滑窗（关键机制） + +```mermaid +flowchart TD + A["上一帧缓存点（区号=1）"] --> C["合并成同一张表"] + B["本帧新点（区号=2）"] --> C + C --> D["整表凝聚 + 量程过滤"] + D --> E{"点的区号"} + E -->|"1（较早的点）"| F["输出到 point_recv
→ 本圈参与关联/起始"] + E -->|"2（本帧的点）"| G["留在缓存中
→ 与下一帧合并后再输出"] + F --> H["缓存清空，本帧剩余点成为新缓存"] +``` + +**为什么这样设计** + +- 相邻两个 CPI 的同一目标点会落在不同帧里，单帧凝聚无法合并 → 延迟一帧输出，换取跨 CPI 的分裂点合并； +- 代价是关联/起始用的是"上一帧"的点，时间上滞后一圈，但由于后续所有 ΔT 都按真实 CPI 时间戳计算，滤波本身不受影响； +- 因此 TWS 通道的正常节奏是：**未满圈 model=2 只做凝聚 + 缓存；满圈 model=1 用上一帧凝聚结果做关联与起始**。 + +> TAS 凝聚为**单帧**不缓存，门限恒为「距离 ≤ 80 m、方位 ≤ 6°、速度 ≤ 2 m/s」，之后同样做量程过滤。 + +--- + +## 4. TWS 点航关联与滤波（model=1 的核心） + +### 4.1 处理骨架 + +```mermaid +flowchart TD + A["全部可靠航迹"] --> A1["IMM 交互（mix）"] + A1 --> B["滤波前先统一置 point_flag=0（本圈默认未关联实点）"] + B --> C["逐航迹 × 逐点：算 ΔT、三个模型马氏距离 d1/d2/d3"] + C --> D{"波门判定
距离分段 + 距离门限 d_r + 俯仰门限 d_p"} + D -- 通过 --> E["记入候选表（含 d_min = min(d1,d2,d3)）"] + D -- 不通过 --> F["丢弃该候选对"] + E --> G["最近邻：反复取全表 d_min 最小者"] + G --> H["该航迹本圈候选全部移除
该点迹候选全部移除
（一对一）"] + H --> I{"ΔT > 0 ?"} + I -- 是 --> J["三模型 EKF 更新 → 模型概率更新 → 融合输出
更新航迹时间/点信息/高度平滑
Extrapolate_round=0, point_flag=1"] + I -- 否 --> K["不更新状态、不刷新航迹时间
但把该点迹标记为已使用（消费掉）"] + J --> L{"还有候选?"} + K --> L + L -- 有 --> G + L -- 无 --> M["未关联航迹（point_flag==0 且非手动TAS）按数据率外推"] + M --> N["输出全部航迹（更新行 + 补点行）"] +``` + +### 4.2 波门（三步都通过才算候选） + +**（1）统计距离波门**——按航迹距离分段收紧高机动模型： + +| 航迹距离 r_track | 模型 1 / 2 | 模型 3 | +|---|---|---| +| ≤ 500 m | d² < 9 | d² < 9/1000（≈ 关闭，抑制近程高机动模型的乱关联） | +| 500 ~ 1000 m | d² < 9 | d² < 9/100（收紧） | +| ≥ 1000 m | d² < 9 | d² < 9 | + +> ⚠ **门限语义**：代码里 d 已经是马氏距离平方，判据又写作 `d*d < 9`，等效于 **d < 3**（约对应 3 自由度卡方分布 95% 分位的量级）。调整 ASSO_THORD 时务必记住这一层"二次方"。 + +**（2）距离门限 d_r**——抑制远距离突跳。用航迹-点迹弦距 R 与航迹位移 VT = v_track·ΔT 判断： + +``` +VT < 100 且 R > 300 → 拒绝（慢速目标不允许 300 m 以上的跳变） +100 ≤ VT ≤ 300 且 R/VT > 3 → 拒绝（允许的跳变与速度位移成比例） +VT > 300 且 R > 1200 → 拒绝（高速目标给固定 1200 m 上限） +``` + +**（3）俯仰门限 d_p**：分距离段 7°/5°/10° 的逻辑当前被注释停用，**恒为通过**。 + +### 4.3 最近邻（NN）选取规则 + +- 候选对按 `d_min = min(d1, d2, d3)` 排序，**每轮取全表最小值**； +- 选中后，候选表中"该航迹的全部候选"和"该点迹的全部候选"一并删除 → **每条航迹每圈最多关联一个点，每个点最多被一条航迹使用**； +- 直到候选表为空或遍历完航迹数。 + +### 4.4 ΔT ≤ 0 的特殊处理（当前行为） + +ΔT = （点迹 CPI 时间 − 航迹 T_track）/1000 ≤ 0，典型场景是"航迹刚被 TAS 点迹更新过，本圈 TWS 点迹时间更早"或"重复时间戳"。 + +| 环节 | 行为 | +|---|---| +| 是否参与最近邻比较 | **参与**（仍可能与最小 d 一起被选中） | +| IMM/EKF 更新 | **不执行**，X1/X2/X3、P1/P2/P3、模型概率均保持原值 | +| 航迹时间/点信息 | **不刷新**（T_track、GNSS_time、关联点信息、幅度/SNR/RCS 都不变） | +| 新鲜度标志 | `point_flag` 保持 0、`Extrapolate_round` 不归零、`associate_point_number` 不递增 | +| 本圈后续 | 该航迹本圈不再关联其它点迹；由于 point_flag 仍为 0，**在随后的外推环节被推进一帧** | +| 点迹归属 | 该点迹被标记"已使用"消费掉 → **不会再进入航迹起始**，避免生成虚假 TWS 航迹 | + +### 4.5 关联成功后的更新内容 + +1. 三个模型的 EKF 状态/协方差更新； +2. 模型概率按新息协方差似然更新（见第 5 节）； +3. 航迹时间 T_track / GNSS 时间跟进到该点迹； +4. 关联点信息（距离/方位/俯仰/径向速度/PRI）、幅度、SNR、RCS、俯仰波位、十字星数据刷新； +5. **高度维平滑**（见 4.6）； +6. `Extrapolate_round = 0`、`point_flag = 1`、`associate_point_number += 1`。 + +### 4.6 高度平滑 + +关联实点后把点迹高度压入滑窗，输出高度取最近 w 个点的均值（不足 w 个则全平均）： + +| 点迹距离 | 窗口长度 w | +|---|---| +| ≤ 1000 m | 5 | +| 1000 ~ 2000 m | 6 | +| 2000 ~ 4000 m | 7 | +| > 4000 m | 9 | + +> 距离越远俯仰测量跳变越大，窗口随之放长；仅 TWS/TAS 关联到实点时才刷新，外推补点不改变高度。 + +### 4.7 未关联航迹的外推 + +对 `point_flag == 0` 且 `manual_tracking_flag == 0` 的航迹（含 ΔT≤0 被消费的情形）： + +- 推算步长取运行时数据率：`work_mode` 0/1/2 → `DATA_RATE_SHORT / MIDDLE / FAR`（秒）； +- 用各子模型的 Singer F、Q 推进一帧（**不做量测更新**）； +- `T_track`、`GNSS_time` 各推进 ΔT×1000 毫秒； +- `Extrapolate_round += 1`，`point_flag = 0`（输出为补点/虚点）。 + +--- + +## 5. IMM + EKF 关键逻辑 + +### 5.1 IMM 框架 + +```mermaid +flowchart LR + A["上一拍三模型状态/协方差 + 模型概率 u"] --> B["交互 mix：算归一化常数 c̄j 与混合概率"] + B --> C["得到三个混合初值 X0j / P0j"] + C --> D["各子模型独立预测（Singer F 和 Qj）"] + D --> E["各子模型 EKF 量测更新 → 新息协方差 Sj、马氏距离 dj"] + E --> F["似然 Λj = N(dj; 0, Sj)，模型概率 μj' ∝ Λj·c̄j"] + F --> G["融合输出：X̂ = Σμj'X̂j
P = Σμj'[Pj + (X̂j−X̂)(X̂j−X̂)ᵀ]"] +``` + +- 状态布局 `[x, vx, ax, y, vy, ay]`，x/y 两轴解耦； +- 模型转移概率矩阵固定： + ``` + Pt = [ 0.8 0.15 0.05 + 0.3 0.4 0.3 + 0.05 0.15 0.8 ] + ``` +- 机动相关时间常数 α = 0.2； +- 数值保护：归一化常数 c̄j ≤ 1e-12 时钳位；似然分母（det S）≤ 1e-12 时该模型似然置 0；概率分母异常时**保持上一拍模型概率**；EKF 似然用 3×3 新息协方差（保证与量测维数一致）。 + +### 5.2 三个 Singer 模型的过程噪声强度分档 + +按航迹速度 v_track 切换 q 值（模型 1 恒用 slow）： + +| 模型 | TWS 通道 | TAS 通道 | +|---|---|---| +| 模型 1（低机动） | `Model1_Q_slow`（恒定） | 同左 | +| 模型 2（中机动） | v≤5：slow/20；530：fast | v≤5：slow/20；50100：10·fast | v≤5：slow/20；50 语义：低速目标按"低机动"处理（把中/高机动模型噪声压到极小，避免噪声被当成机动），速度越高逐步放大高机动模型的过程噪声。`Model1_Q_fast` 字段不参与计算。 + +### 5.3 量测与残差修正（EKF） + +量测向量 Z = [r, θ, v_r]，量测函数由预测状态给出： + +``` +h(X) = [ √(x²+y²), atan2(y,x) 归一化到 [0,2π), −(x·vx + y·vy)/√(x²+y²) ] +``` + +在预测点处线性化得到雅可比 H（3×6），量测噪声 R = diag(σr², σa², σv²)（10 m / 0.02 rad / 2 m/s），S = H·P·Hᵀ + R。 + +**两处残差修正（关键）** + +1. **方位环绕**：νθ 归一到 [−π, π)，避免 0°/360° 附近的假大残差； +2. **多普勒盲速折叠**：`νv ← νv − round(νv / v_bind) · v_bind`，其中 + + ``` + v_bind = 150000 / (f_GHz · PRI_µs), f_GHz = 9.2 + 0.02 · 频点号 + ``` + + PRI ≤ 0 或频率非法时返回安全值 1.0（接口约定 PRI 单位 µs 且不允许为 0）。 + +判据（关联）与模型似然共用同一个 `d = νᵀS⁻¹ν`，且滤波函数把 3×3 新息协方差 S 一并回传给似然使用。 + +### 5.4 航迹初始化 + +| 场景 | 维数 | 做法 | +|---|---|---| +| 两点（航迹头 + 1 点，临时航迹） | 4 维 [x, vx, y, vy] | 位置取末点，速度取两点差分；协方差按 Z1 处的**转换量测协方差** R 填充，速度项按 R/T、2R/T² 传播 | +| 三点（起批，可靠航迹） | 6 维 | 位置取末点、速度取末两点差分、加速度取两段速度差分；协方差按 R0/R1/R2 误差传播构造 | +| 起批时 IMM 初始化 | — | 三个子模型用同一状态/协方差，模型概率 u = [1/3, 1/3, 1/3] | + +**转换量测协方差**（极坐标量测转直角坐标时的等效噪声，含方位非线性引起的附加项，由 σr=10 m、σa=0.02 rad 决定）用于上述初始化与临时航迹统计距离计算。 + +> 约束：两点/三点初始化对时间差 T 无除零保护，因此**起批路径要求时间戳严格递增、不允许重复**。 + +--- + +## 6. 航迹起始（逻辑法） + +### 6.1 状态机 + +```mermaid +flowchart TD + A["本圈未被可靠航迹关联的点迹"] --> B["全部转成'航迹头'（1 点，buff_round=1）"] + B --> C{"下一圈的点迹"} + C --> D["点-航迹头关联（两点起始）
速度区间 + 多普勒一致性"] + D -->|命中| E["两点卡尔曼初始化 → 2 点临时航迹"] + D -->|未命中| B + E --> F{"后续圈的点迹"} + F --> G["点-临时航迹关联（三点及以上）
EKF 统计距离 + 折角 + 多普勒同号"] + G -->|命中| H["航迹延长（复制原航迹 + 追加新点）"] + G -->|未命中| F + H --> I{"长度 ≥ 起批点数
且不在起批屏蔽区?"} + I -- 是 --> J["同源去重（保留末点 d 更小者）"] + J --> K["三点卡尔曼初始化 → 分配航迹号 1~500
IMM 三模型同状态，u=1/3"] + K --> L["输出该航迹的历史点（前 N 个点）"] + I -- 否 --> F + F --> M{"末点 buff_round > 2
或长度 ≥ 10 ?"} + M -- 是 --> N["临时航迹消亡（不对外输出）"] +``` + +### 6.2 关联判据汇总 + +**阶段一：点 ↔ 航迹头（两点起始）** + +用航迹头位置与点迹的平面距离 `dis` 与 ΔT（秒）： + +``` +dis ≤ V_MAX · ΔT 平均速度不超上限 +dis ≥ V_MIN · ΔT 平均速度不低于下限（滤除静止/慢速杂波） +v_r,point · v_r,head > 0 两点多普勒同号（同接近/同远离） +dis ≥ |v_r,point| · ΔT 几何位移不小于"点迹自身多普勒"位移 +dis ≥ |v_r,head| · ΔT 同上，用航迹头的多普勒约束 +``` + +- 后两条是**多普勒-几何一致性**约束，用于剔除"切向高速短航迹"（7d5a56f 新增）：切向飞行时真实几何位移大而多普勒径向速度小，纯速度区间门限会放进虚假航迹； +- 判据隐含要求 ΔT > 0（ΔT ≤ 0 时 `dis ≤ V_MAX·ΔT` 必然不成立）； +- 近程/中远程分支当前取值相同（都是 V_MAX），**实际不做距离分段**。 + +**阶段二：点 ↔ ≥2 点临时航迹（三点及以上）** + +``` +|r_point − r_末点| ≥ 5 m 距离差硬门限（近距点不参与） +d ≤ 8（代码写作 d² ≤ TRACK_START_THRESHOLD²=64） 3 维 EKF 统计距离波门 +α < ALPHA_START = 60° 折角：最近三点连线夹角 +v_r,point · v_r,末点 > 0 多普勒同号 +``` + +- d 由 4 维 CV 状态一步预测 + 「距离-方位-径向速度」EKF 得到（过程噪声 0.03²、同样做方位环绕与盲速折叠）； +- 折角 α 为向量 D12（前一点→末点）与 D23（末点→新点）的夹角；α 越小越接近直线； +- 同样存在"门限对马氏距离平方再平方"的语义，实际生效为 d ≤ 8。 + +### 6.3 临时航迹的"圈数"生命周期 + +`buff_round` 只在起始流程里自增，并且**每次调用（= 每圈）先把所有临时航迹所有点的 buff_round +1，再做关联**： + +| 动作 | 效果 | +|---|---| +| 新点加入 | buff_round = 1 | +| 关联资格 | 只看**末点**，要求 buff_round ≥ 2 → **上一圈加入的点本圈才能被延续**，同一航迹每圈最多吸收一个点 | +| 消亡条件 | 末点 buff_round > 2（连续 2 圈无新点）或长度 ≥ 10 | + +**时间轴示例（以第 k 圈加入新点为起点）** + +``` +第 k 圈：新点加入 → 末点 buff_round=1（本圈不再关联） +第 k+1 圈：+1 → 2 → 允许关联；成功则新点 1，失败则 2（不 >2，存活） +第 k+2 圈：+1 → 3 → 仍允许关联；成功则新点 1，失败则 3>2 → 消亡 +``` + +即：**允许中间空 1 圈**，最大关联间隔 2 圈；生命周期完全由"圈数"驱动，与绝对时间无关。 + +### 6.4 航迹分裂与去重 + +- 关联阶段**不做一对一分配**：一个点满足多条临时航迹条件时，每条都各自复制出一条新航迹；多条点命中同一条航迹时也各自复制 → 同一圈会产生大量同源临时航迹； +- 起批前做**同源去重**：比较两条候选航迹的**前三个点**，只要有任一点的"时间 T + 距离 r"完全相同即判为同源，保留末点统计距离 d 更小者； +- 这样既保证不漏关联（允许分裂试探），又不会让同一批点重复起批。 + +### 6.5 起批与输出 + +| 条件 | 说明 | +|---|---| +| 长度 | `track_start_point_num ≤ L ≤ 10`（接口层校验 3~9，典型 3 或 4） | +| 位置 | 末点不落在**起批屏蔽区**（距离-方位矩形，最多 30 个，用严格不等号判断） | +| 容量 | 可靠航迹数 < 500 且能分配到一个未占用航迹号 | +| 初始化 | 用**最后三个点**做三点卡尔曼初始化 → 6 维状态；三模型同状态、u=1/3 | +| 输出 | 该航迹的**前 N 个点**（N = 起批点数）作为历史点一次性输出，每条航迹最多 10 个历史点 | + +> 达到长度即当圈起批，没有"连续 M 圈确认"的环节；若被屏蔽区拦住，航迹会继续在临时航迹表里增长，直到离开屏蔽区（此时长度已大于起批点数）或长度达到 10 被判消亡。 + +--- + +## 7. 外推、消亡与航迹号管理 + +### 7.1 消亡条件 + +| 通道 | 条件（满足其一即消亡） | +|---|---| +| TWS 航迹 | `Track_Mode==0` 且 `Extrapolate_round ≥ 4` | +| TAS 航迹 | `Track_Mode==1` 且 `Extrapolate_round ≥ TRACK_DIE_ROUND_TAS`（相扫 5 / 机扫 96） | +| 手动删除 | `manual_delete_flag == 1`（两种通道通用，由外部删除接口置位） | + +消亡时把批号写入消亡输出数组并从航迹表删除；**临时航迹消亡不对外输出**（起批失败的中间态对宿主不可见）。 + +### 7.2 航迹号分配 + +```mermaid +flowchart TD + A["需要起批"] --> B{"航迹表为空?"} + B -- 是 --> C["分配 1"] + B -- 否 --> D["用航迹表建立 1~500 占用位图"] + D --> E["从 lastest_index+1 向上找第一个空闲号（含 500）"] + E --> F{"找到?"} + F -- 是 --> G["分配并更新 lastest_index"] + F -- 否 --> H["从 1 回绕扫一遍找空闲号"] + H --> I{"找到?"} + I -- 是 --> G + I -- 否 --> J["返回 0：全满，本候选不起批"] +``` + +特点：**优先顺序递增分配**（便于人工按批号识别新老），只有走到表尾才回绕复用早期空号。 + +--- + +## 8. TAS 通道（model=3） + +### 8.1 与 TWS 通道的差异 + +| 项 | TWS | TAS | +|---|---|---| +| 凝聚 | 相邻两帧滑窗，近程多速度维约束 | 单帧，恒有速度维约束 | +| 处理对象 | 全部可靠航迹 × 全部点 | **仅指定批号**的这一条航迹 × 全部点 | +| 俯仰/高度门限 | 俯仰门限当前恒通过 | **高度门限生效**（按距离分段） | +| ΔT ≤ 0 | 参与选取但只消费点迹、不更新 | **直接跳过该点**（并记告警日志） | +| 外推时间 | 按 work_mode 数据率固定步长 | 按 `最新时间戳 − 航迹时间` | +| 输出 | 全部航迹 | 仅该批号航迹 | + +### 8.2 TAS 关联与更新 + +```mermaid +flowchart TD + A["TAS 本帧点迹 + 指定批号航迹"] --> B{"该批号航迹存在?"} + B -- 否 --> Z["直接返回（不做任何处理）"] + B -- 是 --> C["IMM 交互；航迹 point_flag 置 0"] + C --> D["逐点：ΔT ≤ 0 → 记告警并跳过"] + D --> E["逐点：三模型统计距离 d1/d2/d3 + 高度门限"] + E --> F{"d² < 9（任一模型）且高度门限通过?"} + F -- 是 --> G["记入候选表"] + F -- 否 --> H["丢弃"] + G --> I["取 d_min 最小的一点"] + I --> J["三模型 EKF 更新 → 概率更新 → 融合
刷新时间/点信息/高度平滑"] + J --> K["输出该批号航迹"] + E --> L{"候选表为空?"} + L -- 是 --> M["按 ΔT = 最新时间戳 − 航迹时间 外推一帧
（ΔT ≤ 0 则跳过）"] + M --> K +``` + +**高度门限**（|h_航迹 − h_点迹| 上限，按航迹距离分段）： + +| 航迹距离 | 门限 | +|---|---| +| ≤ 1000 m | 150 m | +| 1000 ~ 2000 m | 200 m | +| 2000 ~ 3000 m | 200 m | +| 3000 ~ 5000 m | 300 m | +| > 5000 m | 不约束 | + +**TAS 后续处理**：外推不受 work_mode 数据率约束，而是直接推进到"本帧最新时间戳"，保证 TAS 航迹时间与波束调度时刻同步。 + +--- + +## 9. TAS 波束控制（外部接口 Beam_Ctrl） + +### 9.1 队列管理 + +```mermaid +flowchart TD + A["Beam_Ctrl 调用"] --> B["输出航迹计数清零"] + B --> C["入队 tas_target_add"] + C --> D["出队 tas_target_del"] + D --> E["波束输出 tas_beam_output"] + E --> F["输出 TrackingBeam"] +``` + +**入队条件**（只支持手动转 TAS）： + +- 该航迹 `manual_tracking_flag == 1`（由外部 `tracking_start` 置位）； +- 航迹当前 `Track_Mode == 0`（还不是 TAS）； +- 队列未满（相扫最多 4 个 / 机扫最多 1 个）； +- 不在 TAS 禁止区（距离-方位矩形）。 + +入队动作：写批号、标记非空、`last_track_time = T_track`、**航迹 Track_Mode 置 1**，并**立即输出一次该航迹更新**（通知宿主跟踪状态变化）。 + +**出队条件**：队列中的批号在航迹表中已不存在，或不再处于"手动 + TAS"状态 → 清空该队列项。 + +> 自动开启/退出 TAS 的逻辑（按距离/速度/高度阈值）已全部注释停用，**只支持手动**。 + +### 9.2 波束输出调度（关键） + +```mermaid +flowchart TD + A["遍历 TAS 队列"] --> B["按批号在航迹表中找到该航迹"] + B --> C{"距上次波束输出 > DATA_RATE_TAS 秒
且 最新时间戳 − 航迹时间 > DATA_RATE_TAS 秒?"} + C -- 否 --> A + C -- 是 --> D["在合格目标中选 CPI 时间最早者"] + D --> E["位置外推：x + vx·ΔT, y + vy·ΔT"] + E --> F["Range = √(xp²+yp²)，Azi = atan2(yp,xp)
Elev = asin(Height / Range)"] + F --> G["open_flag=1, type=1, 批号=真实航迹号
更新该目标 last_track_time = 最新时间戳"] + C -.->|"无任何合格目标"| H["open_flag = 0（其余字段保持旧值）"] +``` + +**要点** + +- 门控用**两个条件**：距上次输出的时间、航迹时间与最新时间戳之差都要大于 `DATA_RATE_TAS` 秒（单位是秒，由宿主经参数初始化传入，须为 > 0 的有效值）→ 保证 TAS 目标的数据率**不随 Beam_Ctrl 的调用频率变化**； +- 多目标时选**队列中 CPI 时间最早**的目标，等价于"按最久未更新者优先"的轮转； +- 原来的"每次调用整队循环移位"已停用； +- 俯仰用航迹高度直接算（叠加雷达平台高度的处理只影响对外输出的 z，不参与波束俯仰）。 + +--- + +## 10. 参数脉络（决定行为的旋钮） + +### 10.1 编译期宏（随扫描体制切换） + +| 宏 | 相扫 | 机扫 | 作用点 | +|---|---|---|---| +| `SIGMA_R / A / E / V` | 10 / 0.02 / 0.2 / 2.0 | 同左 | 量测噪声、EKF 的 R、转换量测协方差 | +| `DOT_COH_RANGE / V / AZI` | 80 / 2 / 6 | 同左 | 凝聚门限（距离 m / 速度 m/s / 方位 °） | +| `R_MIN / R_MAX` | 100 / 100000 | 同左 | 有效量程（凝聚后过滤） | +| `TRACK_START_THRESHOLD` | 8 | 同左 | 起始统计距离波门（d ≤ 8） | +| `ALPHA_START` | 60 | 同左 | 起始折角上限（°） | +| `ASSO_THORD` | 3 | 同左 | 关联波门（d² < 9，等效 d < 3） | +| `TRACK_DIE_ROUND` | 4 | 4 | TWS 消亡外推轮数 | +| `TRACK_DIE_ROUND_TAS` | 5 | 96 | TAS 消亡外推轮数 | +| `MAX_TRACK_NUM / MAX_TRACK_INDEX` | 500 / 500 | 同左 | 航迹数上限 / 航迹号上限 | +| `TAS_QUEUE_LENGTH / MAX_TAS_NUM` | 4 / 4 | 1 / 1 | TAS 队列长度 / 最大 TAS 目标数 | +| `H_F_WIN_LEN` | 3 | 同左 | 高度平滑窗长基数（实际 +2/+3/+4/+6） | +| `FREQ0` | 9.2 GHz | 同左 | 盲速计算的基准频率 | +| `RDP_LOG_ENABLE / RDP_LOG_DIR` | — | — | 日志落盘开关与目录 | + +### 10.2 运行时参数（宿主传入，随任务变化） + +| 参数 | 影响环节 | +|---|---| +| `work_mode`（0 近程/1 中程/2 远程） | 凝聚是否带速度维约束；TWS 外推步长；关联距离门限分支 | +| `track_start_point_num`（校验 3~9） | 起批所需点数 | +| `V_MAX / V_MIN` | 航迹头-点关联的速度区间 | +| `DATA_RATE_SHORT / MIDDLE / FAR` | TWS 未关联航迹外推步长（秒） | +| `DATA_RATE_TAS`（秒，须 > 0） | TAS 波束输出间隔门控 | +| `Height` | 输出 z = 航迹高度 + 平台高度 | +| `Sys_delay` | 输出位置做 x + vx·Sys_delay 的系统延迟补偿 | +| `Model1/2/3_Q_slow/fast` | 三个 Singer 模型的过程噪声强度（分档见 5.2） | +| `track_prohibite_area_*`（≤30 组） | 起批屏蔽区（距离 m + 方位 °） | +| `TAS_prohibite_area_*`（≤30 组） | TAS 禁止区 | + +> `track_start_threshold / track_asso_threshold / track_asso_threshold_tas` 三个字段**当前未被实现读取**，实际门限来自编译期宏。 + +--- + +## 11. 关键约定与注意事项 + +**时序与时间戳** + +- 时间戳为 64 位毫秒；`T_track` 输出为秒（`/1000`）；所有 ΔT 用秒参与运算； +- TWS 关联中 ΔT ≤ 0 的候选"只消费点迹、不更新航迹"（点迹不会再去起批）； +- TAS 关联中 ΔT ≤ 0 直接跳过该点；TAS 外推 ΔT ≤ 0 跳过本轮； +- 两点/三点卡尔曼初始化对 T 无除零保护 → **起批路径的时间戳必须严格递增**。 + +**量纲与坐标** + +- 外部接口角度为度，内部统一弧度，输出再度； +- 平面坐标为水平投影，z = 目标高度 + 雷达平台高度； +- 点高度由 `R·sin(俯仰)` 直接折算，不参与滤波状态（由高度平滑单独维护）。 + +**门限语义** + +- 关联与起始的波门写作 `d² < 门限²`，而 d 已是马氏距离平方 → 实际等效 **d < 门限**； +- 起始的"距离差 ≥ 5 m"为硬编码，对切向远距离慢速目标可能造成漏关联； +- 起批去重只比较**前三个点**，若起批点数 > 3，共享前三点后分叉的两条航迹会被判为同源。 + +**容量与边界** + +- 点迹数上限 150（前处理已限幅）；航迹数/航迹号上限 500，全满时新目标不再起批； +- 屏蔽区/禁止区的组数按 30 组数组定义，配置数量未做上限校验； +- 高度平滑缓存只增不减，长时运行下每条航迹的内存占用会持续增长。 + +**未启用** + +- 引导跟踪（direct tracking）、手动打跟踪波束接口为空实现； +- TAS 自动开启/退出逻辑停用，只支持手动转/停 TAS； +- `tracking_stop` 后，队列项要等到下一次 `Beam_Ctrl` 才真正移除。 + +--- + +## 附录：与现有 `README.md` 的差异提示 + +现有 README 的 7.2 / 8.3 / 9.3 节**滞后于当前源码**，落地实现以本文为准： + +| 项 | README 描述 | 当前源码 | +|---|---|---| +| 满圈判据 | 当前方位波位号 < 上一帧波位号 | **方位波位号 == 0**（7d5a56f，适应机扫转台反转） | +| 点-航迹头判据 | 按距离分段收紧速度门限（半速、1/2~1/3 速） | 该分支注释停用；改为统一速度区间 **+ 两条多普勒-几何一致性约束**（7d5a56f） | +| 起始输出历史点 | "临时航迹的全部 L 个点" | 实际输出**前 `track_start_point_num` 个点** | +| 起始输入过滤 | "track_init 跳过 Use_Flag==1 的点" | 上游关联已删除已用点，起始流程内部不再按 Use_Flag 过滤输入 | +| 日志开关 | "RDP_LOG_ENABLE 默认开启" | `parameters.h` 中该宏当前为**注释状态**（不落盘，日志进控制台） | + +> 建议：README 与 `track_init_readme.md`（航迹起始专项说明，内容与当前源码一致）可择机对齐到本文的流程描述。 diff --git a/docs/track_init_readme.md b/docs/track_init_readme.md new file mode 100644 index 0000000..ac7b379 --- /dev/null +++ b/docs/track_init_readme.md @@ -0,0 +1,750 @@ +# 航迹起始（Track Init）详细逻辑说明 + +> 适用范围：`data_process_class_dll/track_init.cpp` / `track_init.h`（类 `Track_Init`），TWS 通道逻辑法航迹起始。 +> 关联文件：`kalman.cpp`（滤波与统计距离）、`coor_trans.cpp`（坐标转换）、`track_index_mangement.cpp`（航迹号分配）、`data_process.cpp`（调用与参数）。 +> 本文按**当前源码实际行为**梳理，行号均指当前版本文件行号；与 `README.md` 第 8.3 / 9.3 节存在差异之处，见第 12 节。 + +--- + +## 目录 + +1. [模块定位与调用时机](#1-模块定位与调用时机) +2. [数据结构与状态容器](#2-数据结构与状态容器) +3. [处理流程总览](#3-处理流程总览) +4. [阶段一：输入装填与圈数计数](#4-阶段一输入装填与圈数计数) +5. [阶段二：点迹与临时航迹关联](#5-阶段二点迹与临时航迹关联) +6. [阶段三：点迹与航迹头关联](#6-阶段三点迹与航迹头关联) +7. [阶段四：点迹消费与航迹头生成](#7-阶段四点迹消费与航迹头生成) +8. [阶段五：临时航迹转可靠航迹（起批）](#8-阶段五临时航迹转可靠航迹起批) +9. [阶段六：临时航迹消亡](#9-阶段六临时航迹消亡) +10. [起始条件汇总表](#10-起始条件汇总表) +11. [关键算法细节](#11-关键算法细节) +12. [与其他文档/实现的差异](#12-与其他文档实现的差异) +13. [参数与调参](#13-参数与调参) +14. [输出字段映射](#14-输出字段映射) +15. [已知问题与风险点](#15-已知问题与风险点) +16. [代码索引](#16-代码索引) + +--- + +## 1. 模块定位与调用时机 + +### 1.1 在整体流程中的位置 + +航迹起始处于 TWS 处理链的**末端**：只有「当圈未被任何可靠航迹关联上」的剩余点迹才会进入起始流程。 + +```mermaid +flowchart LR + A["data_preprocess
点迹入 Data_buffer"] --> B["dot_coh（model=2）
两帧滑窗凝聚"] + B --> C["track_asso（model=1）
IMM + EKF 点航关联
已用点从 point_recv 删除"] + C --> D["track_die
可靠航迹消亡"] + D --> E["track_init
逻辑法航迹起始"] + E --> F["Trust_Track_Output
（起批航迹 + 历史点）"] +``` + +调用点（`data_process.cpp`）： + +```cpp +// L130-161，仅 model==1（TWS 满一圈）时执行 +track_asso.track_asso_process(&point_recv, &trust_track, ...); // 入口删除 Use_Flag==1 的点 +track_die.track_die_process(&trust_track, ...); +track_init.track_init_process_logic(&point_recv, &trust_track, &temp_track, + Trust_Track_Output, Trust_track_num_Output, Work_Parameter); +``` + +### 1.2 调用频率 = 扫描圈 + +`data_preprocess` 在 `Data_Input[0].Beam_index_aiz == 0` 时返回 1（`data_process.cpp` L51），宿主据此调用 `track_process(model=1)`。 +因此 **`track_init_process_logic()` 每次调用对应 TWS 一圈**，`Temp_track::buff_round`（已缓存圈数）正是以「调用次数」为单位累加的。 + +### 1.3 类接口 + +| 成员 | 可见性 | 作用 | +|---|---|---| +| `track_init_process_logic(...)` | public | 起始主流程（唯一入口） | +| `reset()` | public | 清空内部点迹缓存 + 复位航迹号分配器 | +| `point_temp_track_asso(...)` | private | 点迹 ↔ ≥2 点临时航迹关联 | +| `point_track_head_asso(...)` | private | 点迹 ↔ 1 点航迹头关联 | +| `tmp_track_to_trust_track(...)` | private | 收集 → 去重 → 起批 → 输出 | +| `tmp_track_die(...)` | private | 临时航迹消亡 | +| `alpha_cal_track_init(...)` | private | 三点折角（度） | +| `track_init_prohibit(...)` | private | 起批屏蔽区判断 | +| `track_index_mangement` | private | 航迹号（1~500）分配器 | + +> `temp_track`（`std::vector>`）**不是** `Track_Init` 的成员，而是 `Data_Process::temp_track`，由调用方传入并跨圈保持；`track_clear_all()` 中清空（`data_process.cpp` L233），`Track_Init::reset()` 只清自己的 `point_process`。 + +--- + +## 2. 数据结构与状态容器 + +### 2.1 Temp_track（临时航迹点，`struct.h` L94-121） + +| 字段 | 含义 | 起始流程中的作用 | +|---|---|---| +| `X[4]` | 4 维状态 **[x, vx, y, vy]** | EKF 一步预测的状态；由两点卡尔曼初始化填充 | +| `P[4][4]` | 状态协方差 | 同上的协方差 | +| `r / azi / vr / height / snr / RCS / Amp` | 该点的极坐标测量 | 初始化、输出、条件判据（`azi` 为**弧度**） | +| `T` / `GNSS_time` | CPI 时间 / GNSS 时间（ms） | ΔT 计算（除 1000 转秒） | +| `d` | 该点关联时的马氏统计距离 | 去重阶段用于「保留更优者」 | +| `buff_round` | **已缓存圈数** | 生命周期与关联时机控制（见 4.2） | +| `asso_flag` | 0 未关联 / 1 已关联（待删除）/ 2 去重淘汰 | 临时状态标记 | +| `pitch_num`、`speed_dim[129]`、`range_dim[8]` | 俯仰波位、十字星数据 | 纯透传 | +| `Temp_track_section_idx` | 临时航迹区号 | 相关赋值已被注释停用，当前不参与逻辑 | + +> ⚠ **下标陷阱**：`Temp_track::X` 是 4 维 `[x, vx, y, vy]`（y 在 index 2），而 `Trust_Track::X` 是 6 维 `[x, vx, ax, y, vy, ay]`（y 在 index 3）。两套结构混用下标必错。 + +### 2.2 容器语义 + +| 容器 | 语义 | +|---|---| +| `temp_track`（外层 vector） | 「临时航迹表」：外层每一项 = 一条临时航迹，**下标是不稳定的位置号**（擦除后会重排）；内层 vector = 该航迹按时间正序的点序列 | +| `point_process`（`Track_Init` 成员） | 本次调用待处理的点迹工作副本 | +| `point_recv`（`Data_Process` 成员） | TWS 点迹文件：凝聚输出 → 被 `track_asso` 消费 → 剩余点进入 `track_init` → 被清空 | + +### 2.3 输入与输出 + +| 参数 | 方向 | 说明 | +|---|---|---| +| `point_recv` | 输入/输出 | 输入：当圈未被可靠航迹关联的点迹；**输出：被清空**（`track_init.cpp` L118） | +| `trust_track` | 输入/输出 | 可靠航迹表；起批成功的临时航迹 `push_back` 到此 | +| `temp_track` | 输入/输出 | 临时航迹表（跨圈状态） | +| `Trust_Track_Output[MAX_TRACK_NUM][10]` | 输出 | 与 `track_asso` **共用同一数组与同一计数**；起始流程在 `track_asso` 已写入的行之后追加新航迹的历史点 | +| `Trust_track_num_Output` | 输出 | 累计行数（track_asso 输出 N 行后，track_init 在其后继续追加） | +| `Work_Parameter` | 输入 | 运行时雷达参数（`RadarPara`） | + +> **输出行数核算**：`track_asso` 先为当圈全部可靠航迹写 N 行；`track_die` 随后删除 D 条（已写出的行与计数不变）；起始流程每次起批前判 `trust_track->size() < MAX_TRACK_INDEX(500)`，故最多再追加 `499 − N + D` 行，**合计最多 499 + D 行**。正常情况下 D 很小，远小于 500；但理论上当 D ≥ 2 且当圈起批数量恰好占满配额（需数百条同时起批）时，行号会超过第一维容量 500，存在越界写入风险（极端场景，见 15.14）。第二维 `[j]`（j < L ≤ 10）始终安全。代价是可靠航迹数达 500 时不再允许新起批。 + +--- + +## 3. 处理流程总览 + +```mermaid +flowchart TD + S["track_init_process_logic 入口"] --> A1["① 取出 point_recv → point_process"] + A1 --> A2["② temp_track 全部点的 buff_round += 1"] + A2 --> Q{"point_process 空?"} + Q -- 是 --> DIE["⑥ tmp_track_die"] + Q -- 否 --> B["③ point_temp_track_asso
点 ×（≥2 点临时航迹）"] + B --> C["④ point_track_head_asso
点 ×（1 点航迹头）"] + C --> E["⑤ 删除 Use_Flag==1 的点
剩余点 → 新建航迹头（buff_round=1）"] + E --> F["⑦ tmp_track_to_trust_track
收集 → 去重 → 起批 → 输出"] + F --> G["清空 point_process / point_recv"] + G --> DIE + DIE --> R["return 0"] +``` + +要点顺序（不可颠倒）： + +1. **buff_round 先自增，再做关联** —— 这正是「同一圈内不重复关联同一条临时航迹」的实现方式（见 4.2）。 +2. **先关联 ≥2 点临时航迹，再关联 1 点航迹头** —— 前者优先，但两者**不互斥**：同一圈可同时被两边关联（点迹可以既延续长航迹，又延续航迹头）。 +3. **关联结果统一用 `Use_Flag` 标记，最后一次性物理删除** —— 只有 `Use_Flag==0` 的剩余点才会变成新航迹头。 +4. **转可靠航迹在航迹头生成之后** —— 因此当圈新建的航迹头（1 点）不参与当圈起批。 +5. **消亡在最后执行** —— 且即使当圈无剩余点迹（跳过 ③~⑦）也照常执行。 + +--- + +## 4. 阶段一：输入装填与圈数计数 + +### 4.1 装填（`track_init.cpp` L36-38） + +```cpp +for (size_t i=0;i<(*point_recv).size();i++) + point_process.push_back((*point_recv)[i]); // 全量拷贝，不检查 Use_Flag +``` + +- 上游 `track_asso` 已把关联上的点从 `point_recv` 中删除，所以这里进来的都是「未关联点」；函数内部**不再**用 `Use_Flag` 过滤输入（`Use_Flag` 只用于本次调用内部两阶段关联的标记）。 +- 点迹的 `Range` 已在凝聚阶段做过 `[R_MIN=100, R_MAX=100000] m` 量程过滤。 + +### 4.2 buff_round 自增（L40-47） + +```cpp +for (每一条临时航迹 j) (*temp_track)[i][j].buff_round += 1; +``` + +含义与后果（关键机制）： + +| 动作 | 效果 | +|---|---| +| 新建点（航迹头 / 新关联点） | `buff_round = 1` | +| 每经过一次 `track_init` 调用（一圈） | 该航迹内**所有**点的 `buff_round` +1；关联判据只看**末点** | +| 关联判据要求 `末点.buff_round >= 2` | 等价于：**上一圈加入的点才能被本圈延续** ⇒ 同一条临时航迹每圈最多吸收一个点（除分裂，见 5.5） | +| 消亡判据 `末点.buff_round > 2` | 等价于：**连续 2 圈没有新点**就消亡（允许中间空 1 圈，最大关联间隔 2 圈） | + +> 时间戳只在关联时用 `ΔT = (T_point − T_末点)/1000` 秒表示，**不参与生命周期判断**；生命周期完全由「圈数」驱动。这也意味着临时航迹的存活时间与扫描周期成正比，与航迹的绝对时间无关。 + +**生命周期时间轴（以 scan k 为起点）** + +```text +scan k : 新点加入 → 末点 buff_round = 1 （本圈不能再关联） +scan k+1 : 自增 → 2 → 允许关联；若关联成功 → 新点 1；若失败 → 2 > 2 不成立，存活 +scan k+2 : 自增 → 3 → 仍然允许关联；若成功 → 新点 1；若失败 → 3 > 2 成立，消亡 +``` + +--- + +## 5. 阶段二：点迹与临时航迹关联 + +函数：`point_temp_track_asso()`（L145-304）。双重循环：外层点迹、内层临时航迹，**无一对一竞争约束**。 + +### 5.1 参与资格（L164） + +```cpp +if( (*temp_track)[j].size() > 1 && (*temp_track)[j][L-1].buff_round >= 2 ) +``` + +- 只处理 **≥2 点** 的临时航迹（1 点的是航迹头，留给阶段三）； +- 末点必须来自历史圈次。 + +### 5.2 关联判据（L167-221） + +设点迹量测（`Z[3]`）： + +$$ +Z=\begin{bmatrix} r_p \\ \theta_p \\ v_{r,p}\end{bmatrix},\qquad +\mathbf{X}_{k-1}=\text{末点状态}[x,v_x,y,v_y],\qquad +\Delta T=\frac{T_p-T_{\text{末点}}}{1000}\ \text{(s)} +$$ + +**前置硬门限（L191）**：`|r_p − r_末点| >= 5` —— 距离差小于 5 m 的点直接不参与（连 d 都不算）。 + +**统计距离（L194-195）**：调用 `kalman::d_cal_track_init_EKF(Z, X, P, ΔT, prt, freq_ind)` 得到 3 维量测的马氏距离平方 `d`（详见 11.2）。 + +**折角（L199-205）**：取末点前一点 → 末点 → 新点，计算折角 `α`（度，详见 11.3）。 + +**三条件同时成立（L221）**： + +$$ +\boxed{\;d^2 \le \text{TRACK\_START\_THRESHOLD}^2=64 +\quad\wedge\quad +\alpha < \text{ALPHA\_START}=60^\circ +\quad\wedge\quad +v_{r,p}\cdot v_{r,\text{末点}} > 0\;} +$$ + +> ⚠ 由于 `d_cal_track_init_EKF` 返回的 `d` **本身就是马氏距离平方**，而判据又写作 `d*d <= 64`（即 `d <= 8`），实际生效的门限是「马氏距离平方 ≤ 8」。3 自由度卡方分布 95% 分位为 7.815，因此该写法恰好给出约 95.4% 的置信门限（详见 11.2 与 15.6）。 + +### 5.3 记录关联（L223-231） + +命中后向 `asso_info` 记录 `(point_idx=i+1, track_idx=j+1, d)`，同时： + +- `末点.asso_flag = 1` → 标记**原航迹**待删除； +- `point_process[i].Use_Flag = 1` → 标记该点已被消费。 + +索引在整个扫描循环中保持稳定（循环期间不修改两个容器），因此后面的 1-based 索引回查是安全的。 + +### 5.4 生成新临时航迹（L237-281） + +对每一条关联记录：**复制原航迹的全部 L 个点**（并把各点 `asso_flag` 清 0）、再**追加关联上的新点**，作为一条**新的临时航迹** push 到 `temp_track` 末尾。 + +新点字段：极坐标测量、幅度、SNR、RCS、时间、俯仰波位、十字星数据全套透传；`asso_flag=0`、`buff_round=1`、`d = asso_info[i].d`； +状态与协方差由 **两点卡尔曼初始化** 得到（L268-279）： + +```cpp +Z0 = (末点.r·cos(末点.azi), 末点.r·sin(末点.azi)); // 原航迹末点 +Z1 = (点.Range·cos(点.Azimuth), 点.Range·sin(点.Azimuth)); +T = (点.CPI_Time − 末点.T)/1000.0; +Kalman.kalman_filter_init_2dots(Z0, Z1, T, X, P); // 4 维 CV 初始化 +``` + +### 5.5 航迹分裂（重要特性） + +关联循环**不做一对一分配**： + +- 一个点若满足多条临时航迹的判据，会为**每一条**各自复制出一条新航迹 —— 一条母航迹可以派生多条子航迹； +- 一条临时航迹若被多个点同时命中，也会**各自复制**成多条子航迹（每个子航迹只带一个点）； +- 因此同一圈内可能产生大量同源临时航迹，靠第 8.3 节的**去重**收敛。 + +### 5.6 删除被关联的原航迹（L283-303） + +遍历 `temp_track`，凡 `size()>=2` 且 **末点 `asso_flag==1`** 者整体 `erase`（每次擦除后 `Iter = begin()` 重扫，O(n²) 但结果正确；1 点航迹不在此处理）。新生成的子航迹末点 `asso_flag==0`，不会被误删。 + +--- + +## 6. 阶段三：点迹与航迹头关联 + +函数：`point_track_head_asso()`（L306-445）。这是**两点起始**：航迹头 + 1 个点 → 2 点临时航迹。 + +### 6.1 参与资格（L325） + +```cpp +if((*temp_track)[j].size()==1 && (*temp_track)[j][0].buff_round >= 2) +``` + +只处理 **1 点**且该点来自历史圈次的航迹头。 + +### 6.2 关联判据（L328-372） + +点迹与航迹头都转直角坐标后取**平面距离**： + +$$ +x_p = r_p\cos\theta_p,\quad y_p=r_p\sin\theta_p;\qquad +x_h=\text{头.X}[0],\quad y_h=\text{头.X}[2] +$$ + +$$ +dis=\sqrt{(x_p-x_h)^2+(y_p-y_h)^2},\qquad \Delta T=\frac{T_p-T_h}{1000}\ \text{(s)} +$$ + +**当前生效的判据（L368-372）**： + +$$ +\boxed{\; +dis \le V_{max}\Delta T +\;\wedge\; +dis \ge V_{min}\Delta T +\;\wedge\; +v_{r,p}\cdot v_{r,h} > 0 +\;\wedge\; +dis \ge |v_{r,p}|\,\Delta T +\;\wedge\; +dis \ge |v_{r,h}|\,\Delta T\;} +$$ + +各条件的物理含义： + +| 条件 | 含义 | +|---|---| +| `dis ≤ V_max·ΔT` | 平均速度不超过最大速度（`V_max = Work_Parameter.V_MAX`） | +| `dis ≥ V_min·ΔT` | 平均速度不低于最小速度（滤除静止/慢速点） | +| `v_r,p · v_r,h > 0` | 两点多普勒径向速度**同号**（同接近/同远离） | +| `dis ≥ abs(v_r,p)·ΔT` | 位置变化不小于**点迹自身多普勒**在这段时间内的径向位移（多普勒-几何一致性） | +| `dis ≥ abs(v_r,h)·ΔT` | 同上，用航迹头的多普勒约束 | + +**近/远程分支（L348-356）当前是死分支**：`work_mode==0` 与 `else` 都取 `vmax = Work_Parameter.V_MAX`（注释"近程模式最大速度减小一点"未生效；原 `V_MAX/5` 写法仅保留在未启用的 `track_init_direct_tracking.cpp` 注释里）。 + +**ΔT 语义**：判据隐含要求 `ΔT > 0`（若 `ΔT < 0`，则 `dis ≤ 负数` 必假）。`ΔT == 0` 时仅在 `dis == 0`（同时间同位置的点）才可能成立，属退化情形。 + +**与文档差异**：源码中被注释停用的旧判据按距离分段收紧门限（`r<1000` 时半速、中远程 `r<2000` 时 1/2~1/3 速），见第 12 节。 + +### 6.3 命中后的处理（L374-427） + +- 记录 `(point_idx, track_idx)`，标记 `头.asso_flag=1`、`point_process[i].Use_Flag=1`； +- 逐条生成 2 点临时航迹：**第 1 点 = 原航迹头**（`asso_flag` 清 0），**第 2 点 = 新点**（全套测量透传，`buff_round=1`，`asso_flag=0`，**`d` 未赋值，保持 0**）； +- 同样调用 `kalman_filter_init_2dots` 得到 4 维状态/协方差（`Z0` = 头点、`Z1` = 新点，`T = (点.CPI_Time − 头.T)/1000`）。 + +### 6.4 删除被关联的航迹头（L429-443） + +凡 `[0].asso_flag==1` 的 1 点航迹头整条 `erase`（同样每次重扫）。 +注意：本阶段遍历的是**全部** `temp_track`，其中由阶段二新建的 ≥2 点航迹因 `size()!=1` 不会被误处理。 + +--- + +## 7. 阶段四：点迹消费与航迹头生成 + +### 7.1 删除已消费点迹（L57-70） + +```cpp +if((*Iter).Use_Flag==1) { point_process.erase(Iter); Iter = point_process.begin(); } +``` + +物理删除所有被阶段二或阶段三消费的点（两阶段共用同一 `Use_Flag`）。 + +> 结果：一个点迹**要么**参与延续已有临时航迹/航迹头（可同时延续两者），**要么**成为新航迹头，二者互斥。这保证不会「用同一个点既延续又起新头」。 + +### 7.2 剩余点回写（L72-75，等效空操作） + +```cpp +std::vector().swap((*point_recv)); +for (...) (*point_recv).push_back(point_process[i]); // 回写未被使用的点 +``` + +紧接着 L117-118 又把 `point_process` 与 `point_recv` 双双清空，因此这段回写**不产生任何对外效果**（`point_recv` 最终必然为空），属历史残留代码。 + +### 7.3 剩余点转航迹头（L77-114） + +对每个剩余点构造 1 点 `Temp_track`： + +| 字段 | 取值 | +|---|---| +| `r / azi / height / Amp / vr / snr / RCS` | 点迹对应量（`azi` 为弧度） | +| `pitch_num / speed_dim / range_dim` | 透传 | +| `X[0] = Range·cos(Azimuth)`、`X[1]=0`、`X[2] = Range·sin(Azimuth)`、`X[3]=0` | 位置赋值，速度置 0（**注意 4 维布局**） | +| `T`、`GNSS_time` | 点迹时间 | +| `asso_flag = 0`、`buff_round = 1` | 生命周期起点 | +| `d` | 未赋值 → 0 | + +--- + +## 8. 阶段五：临时航迹转可靠航迹（起批） + +函数：`tmp_track_to_trust_track()`（L458-671），四步。 + +### 8.1 步骤 1：收集候选（L467-499） + +```cpp +int L = (*Iter).size(); +double range = (*Iter)[L-1].r; +double azi = (*Iter)[L-1].azi/PI*180; // 转度，供屏蔽区比较 + +if( (L <= 10 && L >= Work_Parameter.track_start_point_num) && track_init_prohibit(range, azi, Work_Parameter)==0 ) + { 复制到 Track_to_start; 从 temp_track 中 erase; } +else + Iter++; +``` + +**入选条件**： + +1. **长度**：`track_start_point_num ≤ L ≤ 10`（`track_start_point_num` 由宿主经 `track_process_parameters_initial` 传入，接口层校验范围 **3~9**，`data_process.cpp` L208）； +2. **不在起批屏蔽区**内（用**末点**的距离/方位判断，见 8.5）。 + +命中即从 `temp_track` 摘出（先复制后删除，`Track_to_start` 成为候选表）。 + +> 结果：**一旦长度达到阈值且不落在屏蔽区，当圈即起批**（没有"连续 M 圈满足才起批"的确认期）。若因屏蔽区被拦住，航迹会继续在 `temp_track` 中增长，直到离开屏蔽区（此时 `L > track_start_point_num`，见 8.3 的副作用）或达到 `L=10` 被判消亡。 + +### 8.2 步骤 2：同源去重（L504-550） + +```cpp +int L = Work_Parameter.track_start_point_num; // 注意：此 L 是"起批点数"，不是航迹长度 +for (i: 0 .. size-2) for (j: i+1 .. size-1) { + if (两者都未被标记 asso_flag==2) { + if (某条长度 < 3) continue; // 防御性判断（实际不会触发） + if (前三点中存在一点 "T 与 r 完全相同") { // 硬编码比较点 0/1/2 + if (Track_to_start[i][L-1].d < Track_to_start[j][L-1].d) j 标记 asso_flag=2; + else i 标记 asso_flag=2; + } + } +} +// 然后统一删除 [0].asso_flag==2 的航迹 +``` + +- **同源判定**：两条候选航迹的前三个点中，只要有一个点的 `T` 与 `r` 完全相等（同一点迹被复制而来），就视为同源重复； +- **择优准则**：比较 `[L-1].d`（第 `track_start_point_num` 个点的关联统计距离），**保留 d 更小者**； +- **标记位置**：只写 `[0].asso_flag = 2`，最后统一擦除； +- 去重仅看**前三点**，且无论航迹实际多长都用固定下标 0/1/2。 + +### 8.3 步骤 3：起批与构造可靠航迹（L552-667） + +```cpp +if (Track_to_start[i].size() < 3) continue; // 防御 +if (trust_track->size() < MAX_TRACK_INDEX) { // 500 条上限 + int index = track_index_mangement.track_ind_get(trust_track); + if (index > 0) { ... } +} +``` + +**三点卡尔曼初始化**（L563-571，注意使用的是 `L-3, L-2, L-1`，即**最后三个点**）： + +```cpp +Z0 = 极坐标→直角(点[L-3]); Z1 = (点[L-2]); Z2 = (点[L-1]); +T1 = (点[L-2].T − 点[L-3].T)/1000.0; T2 = (点[L-1].T − 点[L-2].T)/1000.0; +Kalman.kalman_filter_init_3dots(Z0, Z1, Z2, T1, T2, X, P); // 6 维 [x,vx,ax,y,vy,ay] +``` + +> ⚠ **不一致点**：初始化用「最后三点」，而输出历史点（8.4）只写「前 `L` 个点」。当航迹长度 = `track_start_point_num` 时两者一致；当因屏蔽区滞留使长度 > 阈值时，输出的历史点里**不包含**用于初始化的那三个点。 + +**Trust_Track 字段构造（L573-608）**： + +| 字段 | 赋值 | +|---|---| +| `X[6] / P[6][6]` | 三点初始化结果 | +| `X1/X2/X3 = X`、`P1/P2/P3 = P` | 三个 IMM 子模型同状态、同协方差初始化 | +| `u[0..2] = 0.3333` | 模型概率均分 | +| `Track_Index` | `track_ind_get()` 分配的航迹号 | +| `T_track` / `GNSS_time` / `Height` | 取**末点**的对应值 | +| `Amplitude / snr_point / RCS / pitch_num / speed_dim / range_dim` | 末点透传 | +| `point_flag = 1` | 实点 | +| `Track_Mode = 0` | TWS | +| `Target_Type = UNCONF_TARGET(0)` | 未确认目标 | +| `Extrapolate_round = 0` | 外推计数清零 | +| `approach_flag = -1` | 接近标志复位 | +| `manual_delete_flag / manual_tracking_flag / associate_point_number / point_type = 0` | 各类标志复位 | + +> L606-608 有一处**死代码**：`coor_trans::cart2polar(X[0], X[3], &r, &azi)`（把 `X[3]=vy` 当 y 用），计算结果 `r/azi` 从未被使用。 + +**航迹号分配**（`track_index_mangement.cpp`）：空表返回 1；否则从 `lastest_index+1` 向上找第一个未被占用的号（含 500），找不到再从 1 回绕；全满返回 0（**不起批**，该候选被静默丢弃）。 + +### 8.4 输出更新航迹（L612-664） + +- `*Trust_track_num_Output += 1`，在 `track_asso` 已写的行之后追加一行； +- 对 `j = 0 .. L-1`（`L = track_start_point_num`）写入该航迹的**历史点**：`Track_Index`、`Point_Sum = L`，以及每个点的距离/方位/俯仰、速度、幅度/SNR/RCS、俯仰波位、十字星数据、航向角、时间、直角坐标、原始点信息等（完整映射见第 14 节）； +- 之后该航迹的后续更新由 `track_asso`（每次 `Point_Sum=1`）负责。 + +### 8.5 起批屏蔽区（L699-712） + +```cpp +for (i = 0; i < Work_Parameter.track_prohibite_area_num; i++) + if (r < R_max_track_prohibited[i] && r > R_min_track_prohibited[i] && + azi < Azimuth_max_track_prohibited[i] && azi > Azimuth_min_track_prohibited[i]) + return 1; // 位于屏蔽区，禁止起批 +return 0; +``` + +- 判据是**距离-方位矩形区域**（`azi` 已转成度），最多 30 个（`RadarPara` 数组长度；数量未做上限校验）； +- 采用**严格不等号**：恰好落在边界上的点不算屏蔽； +- 判断用**末点**极坐标，不使用高度。 + +--- + +## 9. 阶段六：临时航迹消亡 + +函数：`tmp_track_die()`（L673-697）： + +```cpp +if (n <= 0) erase; // 空航迹 +if ((*Iter)[n-1].buff_round > 2 || n >= 10) erase; +``` + +| 消亡条件 | 含义 | +|---|---| +| 序列为空 | 防御性清理 | +| 末点 `buff_round > 2` | 连续 2 圈没有新点（允许空 1 圈） | +| 长度 `n >= 10` | 达到上限仍未完成起批（例如长期滞留屏蔽区） | + +消亡**不输出任何信息**（与可靠航迹消亡不同，起批失败的临时航迹对宿主不可见）。 + +--- + +## 10. 起始条件汇总表 + +### 10.1 条件链（一条 3 点起批航迹的完整判据） + +| 阶段 | 判据（源码位置） | +|---|---| +| **0. 输入资格** | 该点未被 `track_asso` 关联（已从 `point_recv` 删除）；凝聚后 `100 m ≤ r ≤ 100000 m` | +| **1. 生成航迹头** | 未被阶段二/三消费（`Use_Flag==0`）；创建时 `buff_round=1`（L77-114） | +| **2. 航迹头 → 2 点**（L325, L368-372） | 航迹头 `size==1` 且 `buff_round ≥ 2`；`dis ≤ V_MAX·ΔT`；`dis ≥ V_MIN·ΔT`；`dis ≥ abs(vr_p)·ΔT`；`dis ≥ abs(vr_h)·ΔT`；`vr_p·vr_h > 0`（隐含 `ΔT > 0`） | +| **3. 2 点 → 3 点及以上**（L164, L191, L221） | 临时航迹 `size > 1` 且末点 `buff_round ≥ 2`；`abs(r_p − r_末点) ≥ 5 m`；`d ≤ 8`（代码写 `d² ≤ 64`）；`α < 60°`；`vr_p·vr_末点 > 0` | +| **4. 转可靠航迹**（L484, L556） | `track_start_point_num ≤ L ≤ 10`；末点不在起批屏蔽区；同源去重后保留；`trust_track.size() < 500` 且成功分配航迹号 | +| **5. 消亡**（L686） | `末点.buff_round > 2`（连续 2 圈无新点）或 `长度 ≥ 10` | + +### 10.2 门限汇总 + +| 判据 | 数值 | 来源 | 可调 | +|---|---|---|---| +| 最大速度 `V_MAX` | 运行时 | `RadarPara.V_MAX` | ✅ | +| 最小速度 `V_MIN` | 运行时 | `RadarPara.V_MIN` | ✅ | +| 距离差下限 `abs(Δr)` | **5 m（硬编码）** | `track_init.cpp` L191 | ❌ | +| 起批波门 `d ≤ 8` | `TRACK_START_THRESHOLD=8` | `parameters.h` L49/L98 | 编译期 | +| 起批折角 | `ALPHA_START=60°` | `parameters.h` L50/L99 | 编译期 | +| 起批点数 | 3~9（典型 3~4） | `RadarPara.track_start_point_num` | ✅ | +| 临时航迹长度上限 | 10（硬编码） | L484 / L686 | ❌ | +| 允许丢圈数 | 1 圈（`buff_round > 2` 消亡） | L686 | ❌ | +| 航迹头上限等待 | 2 圈 | L686（1 点航迹同判据） | ❌ | +| 起批屏蔽区 | ≤30 个矩形 | `RadarPara.track_prohibite_area_*` | ✅ | +| 航迹数上限 | 500 | `MAX_TRACK_INDEX` | 编译期 | + +--- + +## 11. 关键算法细节 + +### 11.1 两点卡尔曼初始化（`kalman.cpp` L18-58） + +输入两个直角坐标量测 `Z0, Z1` 与时间差 `T`（秒）： + +$$ +X=\begin{bmatrix}x_1\\ (x_1-x_0)/T\\ y_1\\ (y_1-y_0)/T\end{bmatrix}, +\qquad +P_{axis}=\begin{bmatrix}R & R/T\\ R/T & 2R/T^2\end{bmatrix} +$$ + +其中 `R` 取 `Z1` 处的**转换量测协方差**（极坐标→直角坐标，见 `README.md` 9.1 节），x/y 两轴独立填充 `P[4][4]`。 + +> 风险：`T → 0` 时速度与协方差同时发散，函数无除零保护（对应 BUG-18）；临时航迹的两点初始化 `T` 来自相邻两圈，实际由时间戳决定，若宿主给出重复时间戳会异常。 + +### 11.2 EKF 统计距离（`kalman.cpp` L615-693） + +对 4 维状态做 CV 一步预测（`F = [[1,T,0,0],[0,1,0,0],[0,0,1,T],[0,0,0,1]]`，过程噪声 `Q = 0.03²·I`，`G=[T²/2, T]ᵀ`）： + +$$ +\hat X_{k|k-1}=F X,\qquad P_{k|k-1}=FPF^{T}+GQG^{T} +$$ + +非线性量测函数（距离-方位-径向速度）： + +$$ +h(\hat X)=\begin{bmatrix}\sqrt{x^2+y^2}\\ \operatorname{atan2}(y,x)\bmod 2\pi\\ -\dfrac{x v_x+y v_y}{\sqrt{x^2+y^2}}\end{bmatrix}, +\qquad H=\left.\frac{\partial h}{\partial X}\right|_{\hat X_{k|k-1}} +$$ + +量测噪声 `R = diag(σ_r², σ_a², σ_v²) = diag(10², 0.02², 2²)`，新息协方差 `S = H P Hᵀ + R`，残差做两项修正： + +- **方位环绕**：`ν_θ = wrapToPi(θ_p − θ_pred)`，归一化到 `[−π, π)`； +- **多普勒盲速折叠**：`ν_v ← ν_v − round(ν_v / v_bind)·v_bind`，其中 + +$$ +v_{bind}=\frac{150000}{f_{GHz}\cdot PRI_{\mu s}}\ \text{(m/s)}, +\qquad f_{GHz}=9.2+0.02\cdot f_{ind} +$$ + +（`PRI ≤ 0` 或 `f ≤ 0` 时返回安全值 1.0；调用方约定 PRI 单位 µs，不允许为 0。） + +返回马氏距离平方： + +$$ +d=\nu^{T}S^{-1}\nu,\qquad \nu=Z-h(\hat X_{k|k-1}) +$$ + +**调用参数来源**：`prt = point.PRF_index`（实际存的是 `DataRev.PRI`，单位 µs）；`freq_ind = point.Freq_index`。 + +### 11.3 折角计算（L448-456） + +$$ +\alpha=\arccos\!\left(\frac{\vec D_{12}\cdot\vec D_{23}}{\|\vec D_{12}\|\,\|\vec D_{23}\|}\right)\cdot\frac{180}{\pi} +$$ + +其中 `D12 = (末点 − 前一点)`、`D23 = (新点 − 末点)`，三点均取 **Temp_track 的直角坐标**（`X[0]` 为 x、`X[2]` 为 y）。`α` 越小表示越接近直线；`ALPHA_START=60°` 表示允许的航向偏折。 + +> 无 `acos` 定义域钳位：当两点重合（分母为 0）或浮点误差使比值略超 ±1 时结果为 `NaN`，`NaN < 60` 恒为 false → 表现为「该点无法关联」，不崩溃。 + +--- + +## 12. 与其他文档/实现的差异 + +### 12.1 与 `README.md` 第 8.3 / 9.3 节的差异（README 已滞后） + +| 项 | README 描述 | 当前源码 | +|---|---|---| +| 点-航迹头判据 | 按距离分段：近程 `r≥1000` 全速 / `r<1000` 半速；中远程 `r≥2000` 全速 / `r<2000` 1/2~1/3 速 | 该分支已**整体注释停用**，改为统一 `V_MIN·ΔT ≤ dis ≤ V_MAX·ΔT` **外加两条多普勒一致性条件** `dis ≥ abs(vr_p)·ΔT`、`dis ≥ abs(vr_h)·ΔT`（L361-372） | +| 起批触发长度 | 长度满足 `track_start_point_num ≤ L ≤ 10` | 一致 | +| 初始化用点 | 最近三点 | 一致 | +| 输出历史点 | "将临时航迹的全部 L 个点写入" | 实际只写**前 `track_start_point_num` 个点**（L614 的 `L` 是起批点数，不是航迹长度） | +| use_flag 过滤 | "track_init 跳过 Use_Flag==1 的点" | 上游 `track_asso` 已删除已用点，`track_init` 自身**不再按 Use_Flag 过滤输入** | + +### 12.2 与 `track_init_direct_tracking.cpp`（引导跟踪版，未启用）的差异 + +| 项 | `track_init.cpp`（TWS，启用） | `track_init_direct_tracking.cpp`（未启用） | +|---|---|---| +| 入口 | 完整实现 | `track_init_process_logic` 空实现（L11-23） | +| 点-航迹头判据 | 统一门限 + 两条多普勒一致性条件 | 仍为分距离段门限（`V_MAX/5` 亦在其注释中） | +| 起批长度 | `L ≥ track_start_point_num`（长度可大于阈值） | `L == track_start_point_num`（严格相等） | +| 去重 | 有同源去重 | 无 | +| 屏蔽区 | 有 | 无 | +| 航迹号 | `track_ind_get()` 分配 | 外部传入 `track_ID` | +| 消亡阈值 | `buff_round > 2` | `buff_round > 1`（更严格） | +| 输出模式 | `Track_Mode = 0`（TWS） | `Track_Mode = 1`（TAS） | + +--- + +## 13. 参数与调参 + +### 13.1 编译期宏（`parameters.h`） + +| 宏 | 相扫/机扫 | 含义 | 调大效果 | +|---|---|---|---| +| `TRACK_START_THRESHOLD` | 8 / 8 | 起批波门，实际生效为 `d ≤ 8` | **更容易起批**（虚警增多） | +| `ALPHA_START` | 60 / 60 | 起批折角（度） | 更容易起批（允许更急的转向） | +| `SIGMA_R / SIGMA_A / SIGMA_V` | 10 / 0.02 / 2.0 | EKF 量测噪声 | 影响 `S` 与 `d`，进而影响关联难度 | +| `MAX_TRACK_INDEX` | 500 | 航迹号/航迹数上限 | — | +| `R_MIN / R_MAX` | 100 / 100000 | 有效量程（凝聚阶段过滤） | — | +| `PI` | 3.1415926**f** | 角度换算（float 精度） | — | + +### 13.2 运行期参数（`RadarPara`） + +| 字段 | 影响 | +|---|---| +| `track_start_point_num` | 起批点数（接口校验 3~9）：调大 → 起批更慢、更抗虚警，但机动目标捕获更迟 | +| `V_MAX` / `V_MIN` | 头-点关联的速度区间；`V_MIN` 调大可滤除静止/慢速点 | +| `work_mode` | 当前对起始流程**无实际影响**（近/远程分支取值相同） | +| `track_prohibite_area_num` + 4×30 数组 | 起批屏蔽区（距离 m / 方位 度） | +| `track_start_threshold` | **声明但未被实现读取**（实际用宏 `TRACK_START_THRESHOLD`） | + +### 13.3 调参直觉 + +- **虚警多、起批太容易**：先降 `TRACK_START_THRESHOLD`（8 → 5 左右），再降 `ALPHA_START`；必要时提高 `track_start_point_num`。 +- **真实目标起批慢**：提高 `TRACK_START_THRESHOLD` / `ALPHA_START`，或降低 `track_start_point_num`（最小 3）。 +- **静止/低速杂波起批**：提高 `V_MIN`。 +- **某方位扇区/距离段禁止起批**（如地物、干扰区）：配置起批屏蔽区，比调门限更精准。 + +--- + +## 14. 输出字段映射 + +对每条新起批航迹的每个历史点 `j = 0 .. track_start_point_num-1`（L614-664）： + +| 输出字段 | 来源 | 备注 | +|---|---|---| +| `Track_Index` | 新分配的航迹号 | 同一行内所有点相同 | +| `Point_Sum` | `= track_start_point_num` | 与 `track_asso` 输出的 `Point_Sum=1` 可作区分 | +| `Range` / `Azimuth` | 点的 `r` / `azi`(→度) | 极坐标 | +| `Elevation` | `asin(h/r)`（度，钳位 ±1） | BUG-27 修复后的定义域钳位 | +| `z` | 点的 `height` | | +| `Range_V` | `sqrt(X[1]² + X[3]²)` = `sqrt(vx²+vy²)` | 速度**模值**（非径向速度） | +| `Direction_Angle` | `atan2(vy, vx)`(→度, `[0,360)`) | 航向角 | +| `x / v_x / y / v_y` | 点的 `X[0..3]` | 注意 4 维布局 | +| `range_point / azi_point / elev_point / vr_point` | 点的原始测量 | `point_type=0` | +| `Amplitude / track_snr / track_rcs` | 点的 `Amp / snr / RCS` | | +| `pitch_num / speed_dim / range_dim` | 点透传 | | +| `track_time` | `T/1000`（秒） | | +| `GNSS_time` | 点透传 | | +| `Flag_Point` | 恒为 **1**（实点） | | +| `Track_Mode` | 恒为 **0**（TWS） | | +| **未赋值** | `Flag_Direction`、`x_Predict/y_Predict/z_Predict`、`Range_Predict/Azimuth_Predict/Elevation_Predict`、`Target_Type`、`prf_point`、`v_z` | DLL 不清零该数组，宿主读到的是其自身缓存的旧值/未初始化值 | + +--- + +## 15. 已知问题与风险点 + +> 以下为阅读源码得到的观察，**不代表已确认的缺陷**，部分为有意保留的历史行为；修改前请结合实测数据评估。 + +1. **硬编码 5 m 距离差门限**（L191）：`|r_p − r_末点| < 5` 的点永不参与关联。对切向飞行、远距离慢速目标可能造成漏关联（起批失败）。 +2. **初始化用点与输出历史点不一致**（L563-565 vs L614）：航迹长度大于 `track_start_point_num` 时（典型原因：滞留在起批屏蔽区），用于初始化的最后三点未出现在输出的历史点中。 +3. **去重只比较前三个点**（L517-519 硬编码 0/1/2），且优度指标取 `[track_start_point_num-1].d`（长度大于阈值时非末点）；若 `track_start_point_num > 3`，共享前三点但后续分叉的两条航迹会被误判为同源。 +4. **无一对一关联约束**：一个点可同时为多条临时航迹续点（阶段二/三），产生航迹分裂，虚警场景下临时航迹表可能快速膨胀（靠去重与消亡收敛）。 +5. **ΔT ≤ 0 无显式校验**（BUG-33 遗留）：头-点关联靠 `dis ≤ V_MAX·ΔT` 隐式排除负 ΔT；EKF 关联路径 `d_cal_track_init_EKF(ΔT<0)` 会得到无物理意义的结果，只是通常会被 `d ≤ 8` 挡住。 +6. **判据对马氏距离平方二次平方**（L221）：实际门限为 `d ≤ 8`（3 自由度约 95.4%）。若按字面 `d² ≤ 64` 理解会误判为 `d ≤ 64`（极宽松）。修改 `TRACK_START_THRESHOLD` 时务必记得这一层。 +7. **两点/三点初始化无 `T > 0` 保护**（BUG-18）：`T` 极小（重复/乱序时间戳）时速度、加速度与协方差会爆炸性放大。 +8. **死代码**：L72-75 的 `point_recv` 回写随即被 L117-118 清空；L606-608 的 `cart2polar` 结果未使用；L348-356 的近/远程分支取值相同。 +9. **`acos` 无定义域钳位**（L452）：浮点越界产生 `NaN`，表现为条件恒假（静默丢弃该关联），不报错也不崩溃。 +10. **航迹数饱和静默丢弃**：`trust_track.size() ≥ 500` 或 `track_ind_get()` 返回 0 时，候选被直接跳过且该临时航迹已从 `temp_track` 摘除 → 起批机会永久丢失。 +11. **未赋值输出字段**（第 14 节）：宿主若直接使用 `x_Predict`、`Flag_Direction`、`Target_Type` 等字段，会读到非本次写入的数据。 +12. **`PI` 为 float 常量**（3.1415926f）参与双精度运算，角度换算存在约 1e-7 量级偏差，属既有实现风格。 +13. **精度/量纲提醒**：`Temp_track::vr` 直接取点的 `Velocity`（多普勒）作为径向速度，EKF 关联时用于残差折叠（盲速 `v_bind`）与符号判据；若宿主的 `Velocity` 存在模糊，符号判据 `vr_p·vr_末点 > 0` 可能失效。 +14. **输出数组行号可能越界（极端场景）**：容量判据用 `trust_track->size() < 500`，而 `Trust_Track_Output` 的行计数已在 `track_asso` 阶段按「消亡前」的航迹数推进，中间的 `track_die` 删除 D 条后腾出的配额会让起始流程多写 D 行；当 D ≥ 2 且当圈起批数占满配额时，写入行号可超过 `MAX_TRACK_NUM=500`（详见 2.3）。建议把判据改为同时校验 `*Trust_track_num_Output < MAX_TRACK_NUM` 与 `trust_track->size() < MAX_TRACK_INDEX`。 + +--- + +## 16. 代码索引 + +### 16.1 `track_init.cpp` + +| 行号 | 内容 | +|---|---| +| L11-143 | `track_init_process_logic` 主流程 | +| L36-38 | 装填点迹 | +| L40-47 | `buff_round` 自增 | +| L49 | `if(point_process.size()>0)` 主分支 | +| L52 / L55 | 两阶段关联调用 | +| L57-70 | 删除已消费点迹 | +| L72-75 | 点迹回写（等效空操作） | +| L77-114 | 剩余点 → 航迹头 | +| L117-118 | 清空 `point_process` / `point_recv` | +| L121 | 转可靠航迹调用 | +| L126 | 临时航迹消亡调用 | +| L145-304 | `point_temp_track_asso` | +| L164 | ≥2 点 + `buff_round≥2` 资格 | +| L191 | `abs(Δr) ≥ 5 m` 门限 | +| L194-195 | EKF 统计距离 `d` | +| L199-205 | 折角 `α` | +| L221 | 三条件判据 | +| L237-281 | 生成新临时航迹（两点初始化） | +| L283-303 | 删除被关联的原航迹 | +| L306-445 | `point_track_head_asso` | +| L325 | 1 点 + `buff_round≥2` 资格 | +| L361-372 | 门限判据（含停用的旧分支注释） | +| L388-427 | 生成 2 点临时航迹 | +| L429-443 | 删除被关联的航迹头 | +| L448-456 | `alpha_cal_track_init` | +| L458-671 | `tmp_track_to_trust_track` | +| L484 | 起批长度 + 屏蔽区条件 | +| L504-550 | 同源去重 | +| L552-667 | 起批与输出 | +| L563-571 | 三点卡尔曼初始化 | +| L573-604 | `Trust_Track` 构造 | +| L612-664 | 输出历史点 | +| L673-697 | `tmp_track_die` | +| L699-712 | `track_init_prohibit` | +| L714-723 | 构造 / `reset()` | + +### 16.2 依赖 + +| 文件 | 函数 | 用途 | +|---|---|---| +| `kalman.cpp` L18-58 | `kalman_filter_init_2dots` | 两点（4 维）初始化 | +| `kalman.cpp` L125-194 | `kalman_filter_init_3dots` | 三点（6 维）初始化 | +| `kalman.cpp` L615-693 | `d_cal_track_init_EKF` | 起始关联统计距离 | +| `kalman.cpp` L780-789 | `Bind_speed` | 盲速计算 | +| `coor_trans.cpp` L8-20 | `polar2cart` / `cart2polar` | 坐标转换 | +| `track_index_mangement.cpp` L14-77 | `track_ind_get` | 航迹号分配 | +| `data_process.cpp` L51 | `data_preprocess` | 一圈完成 → `model=1` | +| `data_process.cpp` L154-159 | `track_process` | 起始流程调用点 | +| `data_process.cpp` L204-222 | 参数初始化/修改 | 校验 `track_start_point_num ∈ [3,9]` |