進(jìn)行具 體說明。
[0061] 1)如圖5所示，對于速度、運(yùn)動(dòng)方向以及速度最大值、最小值均未知的報(bào)文，橢圓 形關(guān)聯(lián)門能較大范圍的將可能與目標(biāo)關(guān)聯(lián)的量測值包括在有效區(qū)域內(nèi)，其關(guān)聯(lián)過程如圖5 所示：
[0062] 對于橢圓形關(guān)聯(lián)門，根據(jù)前述公式1-1，其橢圓中心是點(diǎn)（X(]，y。）為目標(biāo)前一時(shí)刻 對下一時(shí)刻的預(yù)測值，a，b分別是橢圓的長軸和短軸。
[0063] 關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則為：
[0064] 當(dāng)（|Xi-Xq|彡a)n(|yi-yQ|彡b)滿足時(shí)，則認(rèn)為這兩個(gè)目標(biāo)相關(guān)聯(lián)，其中（Xl，yi) 為傳感器傳送過來的量測值；
[0065] 當(dāng)（Ix1-XqI彡a)U(|yi-y。I彡b)滿足時(shí)，則認(rèn)為這兩個(gè)目標(biāo)不關(guān)聯(lián)。
[0066] 這樣就可以很大程度上排除其它目標(biāo)和干擾。
[0067] 2)對于運(yùn)動(dòng)方向未知，速度已知或者速度最大最小值已知的報(bào)文選取環(huán)形關(guān)聯(lián) 門，在目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)范圍可知，目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向未知的情況下環(huán)形關(guān)聯(lián)門的效果是相當(dāng)好的， 它可以得到目標(biāo)運(yùn)動(dòng)到下一時(shí)刻目標(biāo)位置的范圍。其關(guān)聯(lián)過程如圖6所示。
[0068] 確切地說方程1-2中的速度應(yīng)該是目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的徑向速度，一般取速度的最小值小 于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的最小速度，最大值大于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的最大速度來設(shè)置參數(shù)的。
[0069] 同樣，如前述的方程1-2進(jìn)行關(guān)聯(lián)，其中（Xl，yi)為傳感器傳送過來的量測值。
[0070] 當(dāng)前述方程1-2滿足時(shí)，則認(rèn)為這兩個(gè)目標(biāo)相關(guān)聯(lián)；否則，認(rèn)為這兩個(gè)目標(biāo)不相關(guān) 聯(lián)。
[0071] 3)截尾扇形關(guān)聯(lián)門是扇形關(guān)聯(lián)門的一種，在目標(biāo)初始運(yùn)動(dòng)方向明確，速度的最大 最小值也可知的情況下使用的，其關(guān)聯(lián)過程如圖7所示。
[0072] 截尾扇形關(guān)聯(lián)門通過運(yùn)動(dòng)規(guī)律將那些出現(xiàn)概率極小的地方截去，用以降低目標(biāo)關(guān) 聯(lián)時(shí)的誤關(guān)聯(lián)的可能性。它在扇形關(guān)聯(lián)門的基礎(chǔ)上加入了角度信息，將關(guān)聯(lián)門的面積限制 到更小的范圍內(nèi)。
[0073] 結(jié)合圖7以及前述方程1-3進(jìn)行關(guān)聯(lián)，當(dāng)前述方程1-3滿足時(shí)，則認(rèn)為這兩個(gè)目標(biāo) 相關(guān)聯(lián)；否則，認(rèn)為這兩個(gè)目標(biāo)不相關(guān)聯(lián)。
[0074] 結(jié)合圖4所示，根據(jù)報(bào)文內(nèi)容選取關(guān)聯(lián)門之后，接下來需要對關(guān)聯(lián)門有效區(qū)域內(nèi) 的多個(gè)量測值進(jìn)行選擇，選擇策略是根據(jù)已有目標(biāo)個(gè)數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)算法自適應(yīng)，包括：1)目 標(biāo)個(gè)數(shù)小于判定閾值的情況下，選取最近鄰域算法對多個(gè)傳感器量測值進(jìn)行選擇；2)目標(biāo) 個(gè)數(shù)大于判定閾值時(shí)，則選取聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法對多個(gè)傳感器量測值進(jìn)行選擇。
[0075] 前述的判定閾值可根據(jù)各關(guān)聯(lián)門的實(shí)際情況進(jìn)行預(yù)先設(shè)定。
[0076] 下面示例性地表達(dá)前述兩個(gè)算法一一最近鄰域算法以及聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法 實(shí)現(xiàn)原理或者過程。
[0077] (1)最近鄰域關(guān)聯(lián)算法
[0078] 最近鄰域關(guān)聯(lián)算法是把落在關(guān)聯(lián)門之內(nèi)并且與已知目標(biāo)的預(yù)測位置"最近鄰的" 的觀測航跡作為關(guān)聯(lián)航跡。這里的"最近鄰"一般是指觀測航跡在統(tǒng)計(jì)意義上離已知目標(biāo) 點(diǎn)跡的預(yù)測位置最接近，如圖8所示。
[0079] 接近程度是以統(tǒng)計(jì)距離定義的，一般使用歐氏距離作為統(tǒng)計(jì)距離。
[0080] 假設(shè)已經(jīng)建立了N條航跡，第K次新觀測為Z^khj= 1，2,…，N，在第i條航跡 的關(guān)聯(lián)門內(nèi)，觀測j和航跡i的差矢量定義為測量值和預(yù)測值之間的差，即殘差，表示為：
[0082] 設(shè)S(k)是ei] (k)的協(xié)方差矩陣，則統(tǒng)計(jì)距離（平方）為：
[0083] (I2ij (k) =e；j(k)Sij1 (k)e；/ (k) (1-5)
[0084] 它是判斷哪個(gè)點(diǎn)跡為"最近鄰"點(diǎn)跡的度量標(biāo)準(zhǔn)。最近鄰域數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)主要適用于 多目標(biāo)或者目標(biāo)較少的情況，也可以說是適用于對稀疏目標(biāo)環(huán)境的目標(biāo)關(guān)聯(lián)。
[0085] (2)聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法
[0086] 聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法適用于雜波環(huán)境下對多目標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)互聯(lián)。該方法不需要 關(guān)于目標(biāo)和雜波的先驗(yàn)信息，只需充分利用跟蹤門內(nèi)的所有數(shù)據(jù)來獲取可能的后驗(yàn)信息。 如果被跟蹤的多個(gè)目標(biāo)沒有回波落入波門的相交區(qū)域內(nèi)，此時(shí)多目標(biāo)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)便可轉(zhuǎn)化為 單目標(biāo)關(guān)聯(lián)。
[0087] 聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法依據(jù)的兩個(gè)基本假設(shè)是：
[0088] ①每一個(gè)量測有唯一的源，即任何一個(gè)量測不是來源于某個(gè)目標(biāo)，則必然源于雜 波或虛警，換句話說，不可分辨的探測可能性將不被考慮。
[0089] ②對于一個(gè)給定的目標(biāo)，最多有一個(gè)量測以其為源。如果一個(gè)目標(biāo)產(chǎn)生多個(gè)量測， 將一個(gè)設(shè)為真，其它設(shè)為假。
[0090] 設(shè)0jt (k)表示量測j源于目標(biāo)t(0彡t彡T)的事件，而事件0jQ (k)表示量測j 源于雜波或虛警，按照單目標(biāo)概率數(shù)據(jù)互諒濾波器中條件概率的定義有：
[0091]
[0092] 表示第j個(gè)量測與目標(biāo)t互聯(lián)的概率，則k時(shí)刻目標(biāo)t的狀態(tài)估計(jì)為：
[0096] 尤(々㈨表示k時(shí)刻沒有量測源于目標(biāo)的情況，這時(shí)使用丨/c-1)來代替。第 j個(gè)量測與目標(biāo)互關(guān)聯(lián)的概率：
[0098] 其中4(0表示量測j在第i個(gè)聯(lián)合事件中源于目標(biāo)t(0彡t彡T)的事件；Q1GO 表示第i個(gè)聯(lián)合事件；nk表示聯(lián)合事件的個(gè)數(shù)，而
[0100] 必⑷(/〇)表示在第i個(gè)聯(lián)合事件中，量測j是否源于目標(biāo)t，在量測j源于目標(biāo)t 時(shí)為1，否則為〇。
[0101] 綜上所述，本發(fā)明提出的自適應(yīng)的目標(biāo)關(guān)聯(lián)方法適用于戰(zhàn)場大數(shù)據(jù)背景下，多類 型傳感器下產(chǎn)生大量不同類型報(bào)文的目標(biāo)識(shí)別問題，并可以應(yīng)用于態(tài)勢估計(jì)系統(tǒng)中的多目 標(biāo)航跡的生成以及目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡的預(yù)測，提供較為準(zhǔn)確的輔助決策信息。通過本發(fā)明的方 案的實(shí)施，能夠提高目標(biāo)關(guān)聯(lián)信息報(bào)的去重率，以及目標(biāo)關(guān)聯(lián)和預(yù)測的準(zhǔn)確率，適用于各個(gè) 領(lǐng)域中的目標(biāo)識(shí)別、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)預(yù)測和航跡生成。
[0102] 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技 術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾。因 此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種情報(bào)處理目標(biāo)關(guān)聯(lián)方法，其特征在于，包括： 步驟1、針對不同傳感器發(fā)送過來的報(bào)文進(jìn)行自適應(yīng)的選擇關(guān)聯(lián)波門，選擇的關(guān)聯(lián)波門 包括橢圓形關(guān)聯(lián)門、環(huán)形關(guān)聯(lián)門以及截尾扇形關(guān)聯(lián)門； 步驟2、根據(jù)報(bào)文內(nèi)容選取關(guān)聯(lián)波門之后，對關(guān)聯(lián)波門的有效區(qū)域內(nèi)的多個(gè)傳感器量測 值進(jìn)行選擇，其中選擇策略是根據(jù)已有目標(biāo)個(gè)數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)算法自適應(yīng)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的情報(bào)處理目標(biāo)關(guān)聯(lián)方法，其特征在于，前述步驟1中，對于不 同傳感器發(fā)送的報(bào)文進(jìn)行自適應(yīng)的選擇關(guān)聯(lián)波門，其實(shí)現(xiàn)包括： 1) 對于速度、運(yùn)動(dòng)方向以及速度最大值、最小值均未知的報(bào)文，選擇橢圓形關(guān)聯(lián)門進(jìn)行 目標(biāo)關(guān)聯(lián)，將可能與目標(biāo)關(guān)聯(lián)的量測值包括在有效區(qū)域內(nèi)； 2) 對于運(yùn)動(dòng)方向未知，速度已知或者速度最大值、最小值已知的報(bào)文，選取環(huán)形關(guān)聯(lián)門 進(jìn)行目標(biāo)關(guān)聯(lián)，將可能與目標(biāo)關(guān)聯(lián)的量測值包括在有效區(qū)域內(nèi)； 3) 對于目標(biāo)初始運(yùn)動(dòng)方向明確，且速度的最大值、最小值均可知時(shí)，選取截尾扇形關(guān)聯(lián) 門進(jìn)行目標(biāo)關(guān)聯(lián)，將可能與目標(biāo)關(guān)聯(lián)的量測值包括在有效區(qū)域內(nèi)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的情報(bào)處理目標(biāo)關(guān)聯(lián)方法，其特征在于，前述步驟1中，各個(gè)關(guān) 聯(lián)門的關(guān)聯(lián)方程及目標(biāo)關(guān)聯(lián)的判斷包括： 1) 橢圓形關(guān)聯(lián)門的關(guān)聯(lián)方程為：(1-1) 對于橢圓形關(guān)聯(lián)門，其橢圓中心是點(diǎn)，為目標(biāo)前一時(shí)刻對下一時(shí)刻的預(yù)測值， a，b分別為橢圓的長軸和短軸，其中： 關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則為：當(dāng)彡a) n (|yi-y(]|彡b)滿足時(shí)，則認(rèn)為這兩個(gè)目標(biāo)相關(guān)聯(lián)，其 中（Xi，yi)為傳感器傳送過來的量測值；當(dāng)（|xi-x〇l >a) U (Iy1-Yol >b)滿足時(shí)，則認(rèn)為 這兩個(gè)目標(biāo)不關(guān)聯(lián)； 2) 環(huán)形關(guān)聯(lián)門的關(guān)聯(lián)公式為： R12^ (X-X1)2+(Y-Y1) R22 (1-2) 式中： Rl= V mint = V maxt 其中：Rp R2--環(huán)的內(nèi)徑和外徑； Vmin--速度的最小值； Vmax--速度的最大值； t 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間； 關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則為：當(dāng)前述方程1-2滿足時(shí)，則認(rèn)為這兩個(gè)目標(biāo)相關(guān)聯(lián)；否則，認(rèn)為這兩個(gè)目 標(biāo)不相關(guān)聯(lián)； 3) 截尾扇形關(guān)聯(lián)門的關(guān)聯(lián)方程為：式中：Δ θ--運(yùn)動(dòng)方向偏離軸向的角度大?。?α--偏尚軸向的最大的角度值； 關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則為：當(dāng)前述方程1-2滿足時(shí)，則認(rèn)為這兩個(gè)目標(biāo)相關(guān)聯(lián)；否則，認(rèn)為這兩個(gè)目 標(biāo)不相關(guān)聯(lián)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的情報(bào)處理目標(biāo)關(guān)聯(lián)方法，其特征在于，前述步 驟2中，對關(guān)聯(lián)波門的有效區(qū)域內(nèi)的多個(gè)傳感器量測值進(jìn)行選擇，根據(jù)已有目標(biāo)個(gè)數(shù)進(jìn)行 關(guān)聯(lián)算法自適應(yīng)，其實(shí)現(xiàn)包括： 1) 目標(biāo)個(gè)數(shù)小于判定閾值的情況下，選取最近鄰域算法對多個(gè)傳感器量測值進(jìn)行選 擇； 2) 目標(biāo)個(gè)數(shù)大于判定閾值時(shí)，則選取聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法對多個(gè)傳感器量測值進(jìn)行 選擇。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的情報(bào)處理目標(biāo)關(guān)聯(lián)方法，其特征在于，前述方法更加包括： 接受目標(biāo)個(gè)數(shù)的判定閾值的設(shè)定，并以此作為對關(guān)聯(lián)波門的有效區(qū)域內(nèi)多個(gè)量測值關(guān) 聯(lián)算法自適應(yīng)選擇的判定閾值依據(jù)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種情報(bào)處理目標(biāo)關(guān)聯(lián)方法，包括：步驟1、針對不同傳感器發(fā)送過來的報(bào)文進(jìn)行自適應(yīng)的選擇關(guān)聯(lián)波門，選擇的關(guān)聯(lián)波門包括橢圓形關(guān)聯(lián)門、環(huán)形關(guān)聯(lián)門以及截尾扇形關(guān)聯(lián)門；步驟2、根據(jù)報(bào)文內(nèi)容選取關(guān)聯(lián)波門之后，對關(guān)聯(lián)波門的有效區(qū)域內(nèi)的多個(gè)傳感器量測值進(jìn)行選擇，其中選擇策略是根據(jù)已有目標(biāo)個(gè)數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)算法自適應(yīng)。本發(fā)明的目標(biāo)關(guān)聯(lián)方法針對不同傳感器發(fā)送過來的報(bào)文進(jìn)行自適應(yīng)的選擇關(guān)聯(lián)波門，并根據(jù)已有目標(biāo)個(gè)數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)算法的自適應(yīng)，從而提高信息報(bào)的去重率，降低誤關(guān)聯(lián)率，提高多源多目標(biāo)背景下目標(biāo)融合的精度。
【IPC分類】G01C21/20
【公開號(hào)】CN105066995
【申請?zhí)枴緾N201510416872
【發(fā)明人】李香亭, 高天成, 程彬, 劉思培, 蔡亮, 袁鴦, 宋春林, 沈玲, 王娟, 錢妍池, 袁永強(qiáng), 靳凱文, 尤靜, 王星, 達(dá)明宇
【申請人】北方信息控制集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月15日