一种基于目标拓扑的多航迹关联方法技术

本发明专利技术涉及一种基于目标拓扑的多航迹关联方法，属于无源定位跟踪技术领域。该方法选取到达n个代表点的最短距离的点作为费马参考点，费马参考点的选取使得飞机航迹之间的特征区别增大，更容易判断两条飞机航迹是否关联，将栅格编号构造的三维矩阵进行模糊弥散化处理，增加弥散化系数，减少了由于星载卫星平台的定位误差大使得栅格编号在相邻的区域内发生改变的可能性，提高了多航迹关联的正确率；将模糊弥散化处理后的三维矩阵表示的飞机航迹的点迹之间进行模糊贴近度计算，得到了飞机航迹之间的重叠度，能够有效判断飞机航迹之间是否关联。是否关联。

【技术实现步骤摘要】
一种基于目标拓扑的多航迹关联方法


[0001]本专利技术涉及一种基于目标拓扑的多航迹关联方法，属于无源定位跟踪
，特别涉及一种异源异构轨迹关联的方法。

技术介绍

[0002]在星载无源定位系统中，由于定位误差很大，使得两平台多航迹之间关联具有挑战性。航迹之间的相对位置即拓扑结构信息是基本不变的，可以依据相对位置进行关联判断。典型算法（石玥, 王钺, 王树刚, 等. 基于目标参照拓扑的模糊航迹关联方法[J]. 国防科技大学学报, 2006(04): 105
‑
109.）：利用待关联的目标为中心同时以其他目标的位置建立相对位置拓扑信息，提取目标拓扑向量特征。最后定义模糊贴近度并选取最大值进行关联。但此方法存在以下问题：1.关联特征只适用于二维关联；2.多航迹之间的关联需要采用多个参考点，以及需要求出相应参考点的拓扑矩阵信息，数据处理较复杂。针对上述问题，本方法选取合适的费马参考点，根据多航迹相对费马参考点的位置，利用拓扑结构进行非同视观测的多航迹关联。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服已有技术的缺陷，为了解决在定位误差影响下非同视航迹关联的问题，提出一种基于目标拓扑的多航迹关联方法。
[0004]本专利技术方法是通过下述技术方案实现的：一种基于目标拓扑的多航迹关联方法，该方法的步骤包括：步骤一，使用卫星平台1获取n条飞机航迹的点迹位置信息，对每条飞机航迹的点迹取均值，得到每条飞机航迹的代表点，一共得到n个代表点，选取到达n个代表点的最短距离的点作为费马参考点1，使用卫星平台2获取n条飞机航迹的点迹位置信息，对每条飞机航迹的点迹取均值，得到每条飞机航迹的代表点，一共得到n个代表点，选取到达n个代表点的最短距离的点作为费马参考点2；步骤二，以步骤一得到的费马参考点1为原点，以飞机航迹的X轴方向为X方向，以飞机航迹的Y轴方向为Y方向，以飞机航迹的Z轴方向为Z方向，建立参照拓扑坐标系1，在此参照拓扑坐标系1下，每条飞机航迹的点迹用三种特征表示；以步骤一得到的费马参考点2为原点，以飞机航迹的X轴方向为X方向，以飞机航迹的Y轴方向为Y方向，以飞机航迹的Z轴方向为Z方向，建立参照拓扑坐标系2，在此参照拓扑坐标系2下，每条飞机航迹的点迹用三种特征表示；步骤三，对步骤二得到的参照拓扑坐标系1下用三种特征表示的飞机航迹的点迹进行栅格编号处理，利用编号构造三维矩阵1，并将三维矩阵1进行模糊弥散化处理，用模糊弥散化处理后的三维矩阵1表示飞机航迹的点迹的位置1；对步骤二得到的参照拓扑坐标系2下用三种特征表示的飞机航迹的点迹进行栅格编号处理，利用编号构造三维矩阵2，并将三维矩阵2进行模糊弥散化处理，用模糊弥散化处
理后的三维矩阵2表示飞机航迹的点迹的位置2；步骤四，对步骤三中得到的位置1与位置2进行模糊贴近度计算，得到模糊贴近度矩阵，并使用匈牙利算法对糊贴近度矩阵进行全局最优分配，得到飞机航迹的点迹匹配对。
[0005]所述步骤一中，费马参考点1的选取方法为：将选取费马点的方法扩展到n个点中，得到费马参考点；费马参考点2的选取方法为：将选取费马点的方法扩展到n个点中，得到费马参考点；所述步骤二中，参照拓扑坐标系1中，三种特征为：极径r1、飞机航迹的点迹在XOY平面投影点与Y轴正方向顺时针转动形成的夹角1、飞机航迹的点迹在YOZ平面投影点与Z轴正方向顺时针转动形成的夹角1；参照拓扑坐标系2中，三种特征为：极径r2、飞机航迹的点迹在XOY平面投影点与Y轴正方向顺时针转动形成的夹角2、飞机航迹的点迹在YOZ平面投影点与Z轴正方向顺时针转动形成的夹角2；所述步骤三中，参照拓扑坐标系1下，栅格编号表示为：其中，代表向下取整，为卫星平台1上n个飞机航迹的点迹的极径r1的集合，为在极径r1分割中飞机航迹的点迹的编号，为在1角度分割中飞机航迹的点迹的编号，为在1角度分割中飞机航迹的点迹的编号；参照拓扑坐标系2下，栅格编号表示为：其中，代表向下取整，为卫星平台2上n个飞机航迹的点迹的极径r2的集合，为在极径r2分割中飞机航迹的点迹的编号，为在2角度分割中飞机航迹的点迹的编号，为在2角度分割中飞机航迹的点迹的编号；所述步骤三中，三维矩阵1的表示方法为：在飞机航迹的点迹的栅格编号位置上矩阵的值为1，其他位置为0；三维矩阵2的表示方法为：在飞机航迹的点迹的栅格编号位置上矩阵的值为1，其他位置为0；所述步骤三中，模糊弥散化处理的方法为：在三维矩阵1中，值为1的上下层、行和列的编号位置上增加弥散化系数1（0<1<1），得到飞机航迹的点迹的参照拓扑栅格弥散
化矩阵即用模糊弥散化处理后的三维矩阵1；模糊弥散化处理的方法为：在三维矩阵2中，值为1的上下层、行和列的编号位置上增加弥散化系数2（0<2<1），得到飞机航迹的点迹的参照拓扑栅格弥散化矩阵即用模糊弥散化处理后的三维矩阵2；所述步骤四中，模糊贴近度计算方法为：将任意两个飞机航迹的点迹之间的位置1和位置2均平铺成一维向量，然后将两个一维向量点积，得到两个飞机航迹的点迹之间的模糊贴近度。
[0006]有益效果（1）本专利技术方法，选取到达n个代表点的最短距离的点作为费马参考点，费马参考点的选取使得飞机航迹之间的特征区别增大，更容易判断两条飞机航迹是否关联；（2）本专利技术方法，提出了参照拓扑的栅格编号处理方法，本方法用一个区域体来表示飞机航迹的代表点，减少了由于星载电子侦查的定位误差大带来的影响；（3）本专利技术方法，将栅格编号构造的三维矩阵进行模糊弥散化处理，增加弥散化系数，减少了由于星载卫星平台的定位误差大使得栅格编号在相邻的区域内发生改变的可能性，提高了多航迹关联的正确率；（4）本专利技术方法，将模糊弥散化处理后的三维矩阵表示的飞机航迹的点迹之间进行模糊贴近度计算，得到了飞机航迹之间的重叠度，能够有效判断飞机航迹之间是否关联。
具体实施方式
[0007]实施例下面结合实施例对本专利技术方法的实施方式做详细说明。
[0008]一种基于目标拓扑的多航迹关联方法，其具体步骤包括：步骤一，卫星平台1获取的10个飞机航迹的点迹位置信息为：卫星平台2获取的10个飞机航迹的点迹位置信息为：
选取两个卫星平台的费马参考点分别为：卫星平台1上费马参考点1为（25269.09913，10438.84611，6585.770604），卫星平台2上费马参考点2为（29409.76126，11679.36223，6708.660881）;步骤二，在参照拓扑坐标系1下，卫星平台1中10个飞机航迹的点迹的特征表示为：在参照拓扑坐标系2下，卫星平台2中的10个飞机航迹的点迹的特征表示为：步骤三，对步骤二得到的飞机航迹的点迹进行栅格编号处理，卫星平台1飞机航迹的点迹模糊弥散化处理后的三维矩阵1表示为：
对步骤二得到的飞机航迹的点迹进行栅格编号处理，卫星平台2飞机航迹的点迹模糊弥散化处理后的三维矩阵2表示为：步骤四，对步骤三中得到的两卫星平台各10个飞机航迹的点迹之间进行模糊贴近度计算，糊贴近度矩阵为：使用匈牙利算法进行全局最优分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于目标拓扑的多航迹关联方法，其特征在于该方法的步骤包括：步骤一，使用卫星平台1获取n条飞机航迹的点迹位置信息，对每条飞机航迹的点迹取均值，得到每条飞机航迹的代表点，一共得到n个代表点，选取到达n个代表点的最短距离的点作为费马参考点1；使用卫星平台2获取n条飞机航迹的点迹位置信息，对每条飞机航迹的点迹取均值，得到每条飞机航迹的代表点，一共得到n个代表点，选取到达n个代表点的最短距离的点作为费马参考点2；步骤二，以步骤一得到的费马参考点1为原点，建立参照拓扑坐标系1，在此参照拓扑坐标系1下，每条飞机航迹的点迹用三种特征表示；以步骤一得到的费马参考点2为原点，建立参照拓扑坐标系2，在此参照拓扑坐标系2下，每条飞机航迹的点迹用三种特征表示；步骤三，对步骤二得到的参照拓扑坐标系1下用三种特征表示的飞机航迹的点迹进行栅格编号处理，利用编号构造三维矩阵1，并将三维矩阵1进行模糊弥散化处理，用模糊弥散化处理后的三维矩阵1表示飞机航迹的点迹的位置1；对步骤二得到的参照拓扑坐标系2下用三种特征表示的飞机航迹的点迹进行栅格编号处理，利用编号构造三维矩阵2，并将三维矩阵2进行模糊弥散化处理，用模糊弥散化处理后的三维矩阵2表示飞机航迹的点迹的位置2；步骤四，对步骤三中得到的位置1与位置2进行模糊贴近度计算，得到模糊贴近度矩阵，并使用匈牙利算法对糊贴近度矩阵进行全局最优分配，得到飞机航迹的点迹匹配对。2.根据权利要求1所述的一种基于目标拓扑的多航迹关联方法，其特征在于：所述步骤一中，费马参考点1的选取方法为：将选取费马点的方法扩展到n个点中，得到费马参考点；费马参考点2的选取方法为：将选取费马点的方法扩展到n个点中，得到费马参考点。3.根据权利要求1或2所述的一种基于目标拓扑的多航迹关联方法，其特征在于：所述步骤二中，建立的参照拓扑坐标系1中，以卫星平台1上的飞机航迹的X轴方向为X方向，以卫星平台1上的飞机航迹的Y轴方向为Y方向，以卫星平台1上的飞机航迹的Z轴方向为Z方向；建立的参照拓扑坐标系2中，以卫星平台2上的飞机航迹的X轴方向为X方向，以卫星平台2上的飞机航迹的Y轴方向为Y方向，以卫星平台2上的飞机航迹的Z轴方向为Z方向。4.根据权利要求3所述的一种基于目标拓扑的多航迹关联方法，其特征在于：参照拓扑坐标系1中，三种特征为：极...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆凯，吕争，齐春东，高凯娜，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：