多傳感器多目標航跡相關與數(shù)據合成若干關鍵技術研究.pdf

1、多傳感器數(shù)據融合是研究對多傳感器數(shù)據進行處理的理論、技術和方法的綜合性學科，它的產生、形成與發(fā)展，是現(xiàn)代科學技術迅猛發(fā)展的產物，在軍事和民用上均有廣泛的應用前景。本文以國防“十一五”海軍裝備預先研究項目為背景，受實際多傳感器數(shù)據融合應用需求的牽引，對多傳感器數(shù)據融合中的航跡相關和數(shù)據合成問題進行研究，重點針對多雷達航跡相關算法、異類傳感器航跡相關算法、多雷達航跡數(shù)據動態(tài)加權平均合成算法和一維純方位傳感器量測與雷達航跡數(shù)據合成算法進行了深

2、入的研究。
　　 1.歸納總結了數(shù)據融合的定義、基本原理和功能模型，討論了多傳感器數(shù)據融合的關鍵技術和分布式多傳感器數(shù)據融合系統(tǒng)的處理流程。
　　 2.提出了一種基于傳遞閉包模糊聚類的多雷達航跡相關算法。針對多雷達多目標航跡相關問題，該算法利用基于模糊統(tǒng)計量的傳遞閉包聚類法，對來自多雷達的航跡數(shù)據進行聚類分析，實現(xiàn)多雷達航跡相關判定。首先，將來自多雷達的所有航跡構成待分類的樣本集合；其次，選擇航跡中的目標位置和速度信息作

3、為模糊因素，建立各航跡對之間的模糊相似關系；進而計算模糊相似關系的傳遞閉包，獲得等價關系；最后，利用等價關系確定航跡相關對，實現(xiàn)多雷達多目標航跡相關判定。該算法具有對雷達航跡誤差的不敏性，適應于目標做機動、交叉運動情況下的相關判定。
　　 3.提出了一種基于B型灰色關聯(lián)度的純方位航跡相關算法。針對由一維純方位傳感器和雷達組成的異類傳感器融合系統(tǒng)中的多目標航跡相關問題，該算法以灰色系統(tǒng)理論的灰色關聯(lián)分析法為基礎，將由－維純方位傳感

4、器(如：紅外、被動聲納)和雷達組成的異類傳感器數(shù)據融合系統(tǒng)中的目標航跡看成是目標方位信息的時間序列，所有目標航跡構成了方位時間序列集合，對該集合元素進行灰色關聯(lián)分析，計算各航跡對的B型灰色關聯(lián)度，建立航跡灰色關聯(lián)矩陣，并根掘該矩陣確定航跡關聯(lián)對，實現(xiàn)異類傳感器純方位航跡相關判定。該算法同樣適用于同平臺純方位傳感器航跡相關判定。
　　 4.提出了一種基于模糊數(shù)相似度的純方位航跡相關算法。針對由一維純方位傳感器和雷達組成的異類傳感器

5、融合系統(tǒng)中的多目標航跡相關問題，該算法利用三角形隸屬度函數(shù)對航跡中的方位信息進行模糊化，得到方位信息模糊量，計算不同航跡方位信息模糊量之間的相似度，形成方位信息模糊量相似度矩陣，并根據該矩陣確定航跡關聯(lián)對，實現(xiàn)異類傳感器航跡相關判定。該算法同樣適用于同平臺純方位傳感器航跡相關判定。
　　 5.提出了一種權值動態(tài)分配的多雷達目標航跡數(shù)據加權平均合成算法。針對在多雷達航跡數(shù)據合成的工程實踐中常用的加權平均合成法，首先，分析了權值分配

6、對合成航跡精度的影響；其次，證明了最優(yōu)權值分配原則；最后，提出一種權值動態(tài)分配方法，該方法利用多雷達對相同目標跟蹤的航跡信息，對各雷達輸出航跡數(shù)據的精度進行動態(tài)估計，并利用動態(tài)估計的航跡數(shù)據精度，按最優(yōu)權值分配原則計算權值，實現(xiàn)對多雷達目標航跡數(shù)據加權合成時權值的動態(tài)分配，解決了在未能準確獲知雷達航跡數(shù)據精度信息，即無法進行權值最優(yōu)分配情況下的多雷達航跡數(shù)據加權平均合成問題，且合成航跡數(shù)據精度高于參與合成的任一雷達航跡數(shù)據精度。