【正文】 ........23 仿真指標(biāo)..................................................................................................................23目錄 碩士論文 IV 濾波仿真結(jié)果..........................................................................................................24 本章小結(jié) .........................................................................................................................294 基于統(tǒng)計(jì)理論的航跡關(guān)聯(lián)算法 ...................................................................31 算法描述 ........................................................................................................................31 加權(quán)航跡關(guān)聯(lián)算法 ................................................................................................32 修正航跡關(guān)聯(lián)算法..................................................................................................32 獨(dú)立序貫航跡關(guān)聯(lián)算法..........................................................................................33 典型情況下的航跡關(guān)聯(lián)..........................................................................................34 獨(dú)立序貫算法軟件實(shí)現(xiàn) .................................................................................................36 仿真分析 .........................................................................................................................37 本章小結(jié) .........................................................................................................................425 基于統(tǒng)計(jì)理論的航跡融合算法 ...................................................................43 集中式融合系統(tǒng) ............................................................................................................43 并行濾波..................................................................................................................43 序貫濾波..................................................................................................................44 數(shù)據(jù)壓縮濾波..........................................................................................................45 分布式融合系統(tǒng) ............................................................................................................46 簡單凸組合航跡融合算法.......................................................................................46 Bar ShalomCampo 航跡融合算法 ..........................................................................47 無反饋的最優(yōu)分布式航跡融合算法.......................................................................47 仿真分析 ........................................................................................................................49 本章小結(jié) ........................................................................................................................546 總結(jié)與展望 ...................................................................................................55 本論文工作總結(jié) ............................................................................................................55 展望 ................................................................................................................................56致 謝 .................................................................................................................57參考文獻(xiàn) .............................................................................................................59碩士論文 多傳感器多目標(biāo)航跡關(guān)聯(lián)與融合算法研究 11 緒論 論文研究背景與意義在現(xiàn)代和未來的戰(zhàn)爭中，隨著戰(zhàn)爭形式的信息化、武器種類的先進(jìn)化、空間情形的復(fù)雜化以及目標(biāo)環(huán)境的多樣化，信息瞬息萬變，為了獲得更佳的作戰(zhàn)效果，利用單個(gè)傳感器的量測(cè)信息遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足性能要求，這就決定了在戰(zhàn)場(chǎng)上要用到種類繁多的傳感器提供觀測(cè)信息，進(jìn)行優(yōu)化處理，最終來獲取目標(biāo)的狀態(tài)估計(jì)、目標(biāo)屬性、火力控制、精確制導(dǎo)等信息。經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)及總結(jié)，人們自然而然地將這些多種多樣的信息進(jìn)行綜合利用、智能處理，去除掉那些冗余的信息，一方面減輕了人工處理信息的工作量，另一方面提高了系統(tǒng)的容錯(cuò)性、健壯性以及重組能力。促進(jìn)多源信息融合理論發(fā)展的主要?jiǎng)右蛑痪褪乾F(xiàn)代戰(zhàn)爭的迫切需要。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展以及現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要，在機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域應(yīng)用信息融合技術(shù)是近年來研究的熱點(diǎn)。然后將不同的傳感器測(cè)得的目標(biāo)信息進(jìn)行有機(jī)融合，綜合利用各個(gè)傳感器的測(cè)量信息，克服了單個(gè)傳感器的局限性，能全面準(zhǔn)確描述被測(cè)對(duì)象。(2) 擴(kuò)展空間和時(shí)間搜索范圍，加快信息處理速度。(4) 增加量測(cè)空間維數(shù)。(6) 降低系統(tǒng)信息的不確定性：多傳感器的聯(lián)合信息必然降低目標(biāo)或者事件的模糊性，提高決策能力。由于電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，多兵種1 緒論 碩士論文2通過網(wǎng)絡(luò)中心聯(lián)合作戰(zhàn)，協(xié)同各種武器平臺(tái)共享戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)信息，已成為海陸空天作戰(zhàn)的主要方式。近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，將分布在一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)范圍內(nèi)的多部傳感器利用通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息共享，即網(wǎng)絡(luò)化多傳感器信息融合技術(shù)，是目前國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。本文就是在這樣的背景下展開研究工作的。在學(xué)術(shù)研究方面，美國三軍數(shù)據(jù)融合年會(huì)、SPIE 傳感器融合年會(huì)和自動(dòng)化會(huì)刊以及相關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議每年都有關(guān)于該技術(shù)的專門討論。除此之外，一些具有代表性的學(xué)術(shù)專著也都對(duì)信息融合的基礎(chǔ)理論及在此領(lǐng)域的新思想、新方法以及新進(jìn)展進(jìn)行了全面系統(tǒng)的描述。信息融合的概念雖始于 70 年代初期，但真正的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展乃是 80 年代的事，尤其是近幾年來引起了世界范圍內(nèi)的普遍關(guān)注，美、英、法、俄、日等發(fā)達(dá)國家不但在所部署的一些重大研究項(xiàng)目上取得了突破性進(jìn)展，而且已經(jīng)取得了大量研究成果。美國空軍新型的 GNCST 系統(tǒng)可以接受 E8C、無人機(jī)、RC135 等平臺(tái)上合成孔徑雷達(dá)、信息偵察裝置、光電等傳感器近實(shí)時(shí)信息，在融合中心進(jìn)行處理后以較高的精度和較快的速度傳遞給一線作戰(zhàn)士兵。CEC 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了武器平臺(tái)之間的目標(biāo)信息共享，分布處理的共享信息能夠直接提供給本平臺(tái)的武器系統(tǒng)和指控系統(tǒng)使用，具備航跡合成和識(shí)別功能。法國的“米卡 ”地空型防空導(dǎo)彈系統(tǒng)也是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化、開放式、分散部署的模塊集合系統(tǒng)，由于采用分散式的系統(tǒng)布局，探測(cè)模塊、發(fā)射模塊和戰(zhàn)術(shù)指揮中心都是各自獨(dú)立的，不會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)模塊被擊毀而使整個(gè)作戰(zhàn)單元癱瘓，從而保證了整個(gè)系統(tǒng)較高的戰(zhàn)場(chǎng)生存概率。通過將各個(gè)傳感器提供的數(shù)據(jù)數(shù)字化并進(jìn)行信息融合處理，這就為飛行員提供了一個(gè)空戰(zhàn)景象的即時(shí)圖像。除此之外，已經(jīng)研制出來的還有 AMSVI自動(dòng)多傳感器部隊(duì)識(shí)別系統(tǒng)，AIDD炮兵情報(bào)數(shù)據(jù)融合，PART軍用雙工無線電/雷達(dá)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)等軍用融合系統(tǒng)。在政府、軍方的支持下，也出現(xiàn)了大批專著和譯著。上世紀(jì) 90 年代初，這一領(lǐng)域在國內(nèi)才逐漸形成高潮，并開始出現(xiàn)信息融合系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，隨后逐步在軍事和民用的眾多領(lǐng)域得到推廣。近幾年來，國家越來越重視信息融合技術(shù)的發(fā)展。第二屆全國信息融合年會(huì)將于 2022 年 6 月在杭州舉行，全國信息融合年會(huì)的舉辦，進(jìn)一步加強(qiáng)了我國信息融合領(lǐng)域的交流與合作，必將對(duì)今后我國信息融合事業(yè)的發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用！盡管如此，我們所面臨的挑戰(zhàn)和困難還是十分嚴(yán)峻的，與國際先進(jìn)水平技術(shù)相比，在信息融合理論與實(shí)踐方面還存在著較大的差距，仍需加大步伐，努力掌握先進(jìn)技術(shù)趕超其它國家。它在信息融合技術(shù)中占有極其重要的地位，是提高多傳感器信息融合系統(tǒng)的預(yù)警能力和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化信息處理的重要途徑和關(guān)鍵技術(shù)。并按照一定的時(shí)間，把本傳感器的所有航跡的狀態(tài)送給系統(tǒng)的信息處理即融合中心，在信息處理中心經(jīng)過坐標(biāo)變換和時(shí)空對(duì)準(zhǔn)，然后對(duì)各局部航跡進(jìn)行關(guān)聯(lián)判斷，形成系統(tǒng)航跡。目前，國內(nèi)外研究學(xué)者和專家對(duì)各種航跡關(guān)聯(lián)的理論和方法都有大量的研究 [38]。后來 BarShalom 對(duì)該算法中的距離度量提出了修正，即修正航跡關(guān)聯(lián)算法 [1213]。 Bowman 則運(yùn)用極大似然(ML)估計(jì)描述了航跡關(guān)聯(lián)問題，Chang 和 Youens 基于運(yùn)籌學(xué)中的經(jīng)典分配(CA) [1516]問題來對(duì)航跡(測(cè)量)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。以上方法從數(shù)學(xué)角度上講，均屬于統(tǒng)計(jì)方法。尤其當(dāng)系統(tǒng)包含導(dǎo)航較大、傳感器有通信、校準(zhǔn)等延遲誤差時(shí)，統(tǒng)計(jì)算法將顯得力不從心。 航跡融合算法發(fā)展概況對(duì)多傳感器獲得的目標(biāo)航路信息，如何使來自同一個(gè)目標(biāo)的信息融合為一體，并減少所提供目標(biāo)信息的噪聲值，這就是航跡融合。航跡融合是多源信息融合理論的一個(gè)重要領(lǐng)域，基于航跡狀態(tài)估計(jì)的航跡融合算法也日趨完善和發(fā)展。集中式航跡融合算法是將各個(gè)傳感器的測(cè)量值進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，只有一個(gè)融合中心。在此基礎(chǔ)上 Bar