基于方位角拓扑结构的空地无人系统多目标关联方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于方位角拓扑结构的空地无人系统多目标关联方法，本发明专利技术属于多传感器目标关联领域，包括：构建空中无人平台的视觉探测模型，基于视觉探测模型，得到无人机视觉图像中多目标的相对位置；构建地面无人平台的激光雷达探测模型，基于激光雷达探测模型，得到无人车激光雷达中多目标的相对位置；基于两种相对位置，构建方位角拓扑结构，基于方位角拓扑结构中的约束条件，构建双环匹配模型；基于双环匹配模型，计算旋转步长，基于旋转步长，得到多目标的关联结果。本发明专利技术通过双环旋转匹配模型，能够实现拓扑序列的匹配和目标关联，同时能够在最少旋转步数内获取全部关联结果，且内环旋转总步长小于2π。且内环旋转总步长小于2π。且内环旋转总步长小于2π。

【技术实现步骤摘要】
基于方位角拓扑结构的空地无人系统多目标关联方法


[0001]本专利技术属于多传感器目标关联
，尤其涉及一种基于方位角拓扑结构的空地无人系统多目标关联方法。

技术介绍

[0002]拓扑结构特征是从一种不同于轨迹关联和视觉关联的新角度提出的多目标关联算法，下面是近些年基于拓扑结构特征的多目标关联算法相关研究解决的问题和取得的成果。
[0003]石玥等人首先在雷达探测领域提出基于拓扑特征的多目标关联算法。针对多雷达系统观测目标时，由于系统偏差较大导致轨迹关联方法效果较差的问题。利用目标空间上的相对位置信息提取目标拓扑向量，实现对目标的关联。算法根据邻居目标的位置构造，如图1所示的拓扑结构，然后提取目标的参照拓扑矩阵，对参照拓扑矩阵弥散化，基于弥散拓扑向量进行模糊轨迹关联。该方法在提取参照拓扑矩阵时对目标周围空间经验性的划分网格，因此目标关联的经度受到网格大小的影响。
[0004]杨哲等人提出高速移动的平台传感器具有自身定位误差较大的问题，给目标的关联带来很大的难度。所以提出使用邻居目标构造一种如图2所示三角形拓扑结构对目标进行关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于方位角拓扑结构的空地无人系统多目标关联方法，其特征在于，包括以下步骤：构建空中无人平台的视觉探测模型，基于所述视觉探测模型，得到第一位置关系，所述第一位置关系为无人机视觉图像中多目标的相对位置；构建地面无人平台的激光雷达探测模型，基于所述激光雷达探测模型，得到第二位置关系，所述第二位置关系为无人车激光雷达中多目标的相对位置；基于所述第一位置关系和所述第二位置关系，构建方位角拓扑结构，基于方位角拓扑结构中的约束条件，构建双环匹配模型；基于所述双环匹配模型，计算旋转步长，基于旋转步长，使所述双环匹配模型中内环向前旋转，得到多目标的关联结果。2.根据权利要求1所述的基于方位角拓扑结构的空地无人系统多目标关联方法，其特征在于，得到第一位置关系的过程包括：基于无人机视觉相机，得到地面拍摄图片，基于目标识别算法和所述地面拍摄图片，得到无人机视觉图像中多目标的像素坐标，基于所述像素坐标，得到第一位置关系。3.根据权利要求1所述的基于方位角拓扑结构的空地无人系统多目标关联方法，其特征在于，得到第二位置关系的过程包括：建立激光雷达的极坐标系，其中激光雷达位于所述极坐标系的极点，基于无人车激光雷达探测目标，通过发射并接收激光束，得到第二位置关系，所述第二位置关系的数据信息包括：目标距离和目标方位角。4.根据权利要求1所述的基于方位角拓扑结构的空地无人系统多目标关联方法，其特征在于，构建方位角拓扑结构的过程包括：基于所述第一位置关系，得到目标像素坐标和无人车像素坐标，基于所述目标像素坐标和无人车像素坐标，得到无人车指向目标的向量集合，基于所述向量集合，选取任意角度为0
°
，得到向量在顺时针顺序上与参考0
°
的第一夹角，基于所述第一夹角，得到无人机视角下目标的第一方位...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛轶峰，李旭东，吴立珍，贾圣德，马兆伟，王菖，李杰，于宏渤，王钟鸣，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：