一种基于协方差指标函数的自适应分布式航迹数据融合方法技术

本发明专利技术公开了一种基于协方差指标函数的自适应分布式航迹数据融合方法，包括如下步骤：1、接收并存储航迹数据，对接收到的航迹数据进行预处理；2、对多源航迹数据进行时空配准；3、对不同传感器获取的航迹数据进行关联，确定观测数据和运动目标之间的对应关系；4、基于自适应选择融合指标对多源航迹数据进行融合，确定运动目标的运动状态。该方法在融合的过程中有选择地剔除掉滤波发散或系统偏差过大等不利于融合结果精度提高的数据，将一致性较好的结果保留并进行融合。

【技术实现步骤摘要】
一种基于协方差指标函数的自适应分布式航迹数据融合方法
本专利技术属于航迹数据处理领域，具体涉及一种多源航迹数据的自适应分布式融合技术。
技术介绍
为了提高运动目标的跟踪或探测精度，增加被测目标某些参数的测量，使用传感器网络同时监测运动目标成为了必然趋势。由于系统偏差的影响，局部估计间的差异会很大。在理想情况下，可以对系统偏差进行估计和修正；但是在实际的复杂场景下，由于存在未知的严重偏差，其中有多个隐藏的时变参数，这使得对偏差的修正非常困难。如果操作不当，由传感器偏差产生的不一致和矛盾的信息可能会让多传感器融合不能达到预期效果，信息合成降低状态估计的性能。传统的航迹融合的核心是权重的选取，试图通过合适的权重改善融合性能，权重选取的做法将系统误差等同于随机噪声处理，残留偏差的存在使得不同传感器探测到的航迹之间不再是无偏的，通过权重选取难以处理残差的影响。如图1，采用两部雷达对目标进行探测，仅仅通过雷达1和雷达2航迹数据权重的调整很难去除残差的影响。图2为对3个数据源采用传统的融合方法融合后的目标轨迹图，由于残差的影响，导致融合后的运动轨迹呈锯齿状。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于协方差指标函数的自适应分布式航迹数据融合方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)接收并存储航迹数据，并对接收到的航迹数据进行预处理；(2)对多源航迹数据进行时空配准；(3)对不同传感器获取的航迹数据进行关联，确定观测数据和运动目标之间的对应关系；(4)基于自适应选择融合指标对多源航迹数据进行融合，确定运动目标的运动状态。

【技术特征摘要】
1.一种基于协方差指标函数的自适应分布式航迹数据融合方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)接收并存储航迹数据，并对接收到的航迹数据进行预处理；(2)对多源航迹数据进行时空配准；(3)对不同传感器获取的航迹数据进行关联，确定观测数据和运动目标之间的对应关系；(4)基于自适应选择融合指标对多源航迹数据进行融合，确定运动目标的运动状态。2.根据权利要求1所述的基于协方差指标函数的自适应分布式航迹数据融合方法，其特征在于，所述步骤(1)中的预处理包括对不同传感器接收到的航迹数据进行坐标变换、剔除原始航迹数据中的野值，将超出运动目标的各个分量的正常取值范围的异常数据剔除掉。3.根据权利要求1所述的基于协方差指标函数的自适应分布式航迹数据融合方法，其特征在于，所述步骤(2)包括时间插值和空间配准；所述时间插值采用最小二乘准则配准算法或内插外推法。4.根据权利要求1所述的基于协方差指标函数的自适应分布式航迹数据融合方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括如下步骤：(31)获取同时存在的过不同局部节点的航迹数据之间的关联性；对关联了的航迹数据对执行步骤(32)，对未关联的航迹数据执行步骤(33)；(32)对关联了的航迹数据进行定期检查：间隔时间Tcheck对关联了航迹数据对进行关联关系重判，如果连续m次都满足关联判断条件，则保持航迹数据的关联关系到下一次执行步骤(31)；否则认为关联关系不成立，此航迹数据对为未关联航迹，执行步骤(33)；(33)对未关联的航迹做休眠处理，休眠一段时间Tsleep后，将所述未关联航迹状态设为待关联，在所有待关联航迹数据中检测是否存在可能关联的航迹数据对；如存在，则将所述航迹数据对状态均设为激活，对其执行步骤(31)；如不存在，则对所述未关联航迹仍做休眠处理。5.根据权利要求4所述的基于协方差指标函数的自适应分布式航迹数据融合方法，其特征在于，步骤(31)获取同时存在的过不同局部节点的航迹数据之间的关联性包括如下步骤：设同时存在过局部节点p的N条航迹数据trackp(n)，n＝1,2,..,N，和过局部节点q的一条航迹数据trackq，间隔时间△t对trackq分别与N条航迹数据trackp(n)连续进行L次K近邻关联，共进行L*N次K近邻关联；所述K近邻关联的具体步骤为：计算航迹trackq与航迹trackp(n)之间的相似性度量值Sq,n，其中n＝1,2,..,N；对于航迹数据trackq与航迹数据trackp(n)，如果在L次K近邻关联中至少有K次满足相似性度量值Sq,n大于相似性度量门限G，则认为航迹trackq与航迹trackp(n)满足K近邻关联条件，其中L≥K；如果track(n)，n＝1,2,..,N，中只有一条航迹数据track'p与航迹trackq满足K近邻关联条件，则认为航迹数据track'p与航迹trackq关联；如果track(n)，n＝1,2,..,N，中有多条航迹数据与航迹trackq满足K近邻关联条件，选择所述多条航迹数据中与航迹trackq相似性度量值累加和最大的航迹数据track'p为与航迹trackq关联。6.根据权利要求5所述的基于协方差指标函数的自适应分布式航迹数据融合方法，其特征在于，两条航迹数据之间的相似性度量值Si,j为：其中表示局部传感器i获取的航迹数据的状态估计值，Pi表示局部传感器i获取的航迹数据的状态估计值相应的估计误差的协方差阵，同样表示局部传感器j获取的航迹数据的状态估计值，Pj表示局部传感器j获取的航迹数据的状态估计值相应的估计误差的协方差阵。7.根据权利要求1所述的基于协方差指标函数的自适应分布式航迹数据融合方法，其特征在于，所述步骤(4)具体包括如下步骤：(41)传感器个数为1时，获取的航...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟海涛，陈硕，郑坚，翟尚礼，顾晶，商凯，郑浩，赵玉丽，萨出拉，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32