ADS-B监视数据与雷达航迹的直觉模糊关联方法、装置制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
ADS-B监视数据与雷达航迹的直觉模糊关联方法、装置
本专利技术涉及数据关联领域，特别是涉及一种ADS-B监视数据与雷达航迹的直觉模糊关联方法、装置。
技术介绍
为了对飞机、航空飞行器等低空飞行目标进行有效、不间断的可靠监视，大多采用低空雷达、广播式自动相关监视(AutomaticDependentSurveillance-Broadcast，ADS-B)设备联合对低空飞行目标进行稳定可靠的监视。其中，ADS-B监视数据与低空雷达的雷达航迹的关联为实现对低空飞行目标有效监视的关键。现有技术中对于ADS-B监视数据与雷达航迹的关联方法有：最近邻数据关联(NN)、概率数据关联(PDA)、联合概率数据关联(JPDA)等基于概率统计的数据关联方法；此外，还有基于模糊逻辑的数据关联、FCM数据关联、模糊综合关联等方法。本申请专利技术人在长期研发中发现，最近邻数据关联方法虽然简单易行，但当目标数据增多或回波较密集时，关联正确率较低，PDA、JPDA等数据关联方法虽然解决了杂波环境下多目标数据关联问题，但计算量较大，较难直接在实际中应用；此外，基于模糊逻辑的数据关联方法由于在关联时需要考虑大量的模糊规则，计算量较大而很难在实际中应用；根据直觉模糊理论，目标与观测之间有隶属、非隶属和未知三种关系，未知关系中应该包含对目标的隶属信息和非隶属信息，然而FCM数据关联以及模糊综合关联方法并没有考虑ADS-B监视数据与雷达航迹之间的未知关系中所包含的对目标的隶属信息和非隶属信息，使得此类模糊数据关联方法的关联正确率较低。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种ADS-B
【技术保护点】
一种ADS?B监视数据与雷达航迹的直觉模糊关联方法，其特征在于，包括：对ADS?B监视数据与雷达航迹进行关联预处理以获得多个初步关联雷达航迹，其中，所述雷达航迹为二维雷达航迹或三维雷达航迹；获得所述ADS?B监视数据与初步关联雷达航迹对应相关属性的模糊直觉指数，其中，所述相关属性包括距离、速度、速度差以及航向角差；根据所述模糊直觉指数获得所述相关属性对应的模糊决策分数；对所述模糊决策分数进行加权求和以获得最终关联的雷达航迹。
【技术特征摘要】
1.一种ADS-B监视数据与雷达航迹的直觉模糊关联方法，其特征在于，包括：对ADS-B监视数据与雷达航迹进行关联预处理以获得多个初步关联雷达航迹，其中，所述雷达航迹为二维雷达航迹或三维雷达航迹；获得所述ADS-B监视数据与初步关联雷达航迹对应相关属性的模糊直觉指数，其中，所述相关属性包括距离、速度、速度差以及航向角差；根据所述模糊直觉指数获得所述相关属性对应的模糊决策分数；对所述相关属性对应的模糊决策分数进行加权求和以获得所述多个初步关联雷达航迹对应的模糊决策分数；获得最终关联的雷达航迹，其中所述最终关联的雷达航迹为所述多个初步关联雷达航迹中对应的模糊决策分数最大的雷达航迹。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述雷达航迹为二维雷达航迹时，所述对ADS-B监视数据与雷达航迹进行关联预处理以获得多个初步关联雷达航迹的步骤具体包括：获得当前时刻t的所述ADS-B监视数据Y(t)＝[x(t)y(t)z(t)]T对应的斜距离ρ(t)以及方位角θ(t)；获得所述二维雷达航迹i在斜距离与方位角方向上的速度，具体如下所示：其中，Vd为所述二维雷达航迹i在斜距离方向上的速度，Vf为所述二维雷达航迹i在方位角方向上的速度，(ρ1(t1),θ1(t1))、(ρ2(t2),θ2(t2))分别为t1、t2时刻所述二维雷达航迹i的航迹点Y1(t1)＝[x(t1)y(t1)]T、Y2(t2)＝[x(t2)y(t2)]T对应的极坐标，t>t2>t1；获得所述二维雷达航迹i当前时刻t对应的斜距离ρa(t)以及方位角θa(t)，具体如下所示：ρa(t)＝(t-t1)*Vd(3)θa(t)＝(t-t1)*Vf(4)获得多个初步关联二维雷达航迹，具体如下所示：其中，当满足Dd<Rd以及Df<Rf时，则所述二维雷达航迹i为初步关联二维雷达航迹，否则所述二维雷达航迹i则不为初步关联二维雷达航迹，Dd为所述当前时刻t的ADS-B监视数据对应的观测点与二维雷达航迹i当前时刻t的预测点之间的斜距离差，Df为所述当前时刻t的ADS-B监视数据对应的观测点与二维雷达航迹i当前时刻t的预测点之间的方位角差，Rd、Rf分别为斜距离、方位角的门限值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述雷达航迹信息为三维雷达航迹时，所述对ADS-B监视数据与雷达航迹进行关联预处理以获得多个初步关联雷达航迹的步骤具体包括：获得所述三维雷达航迹i当前时刻t的预测状态具体如下所示：其中，为t1时刻的所述三维雷达航迹i的状态估计，分别为三维雷达获得的关于低空飞行目标x、y、z方向上的位置信息，分别为三维雷达获得的关于低空飞行目标x、y、z方向上的速度；获得所述当前时刻t的ADS-B监视数据对应的观测点与三维雷达航迹i当前时刻t的预测点之间的距离ud，具体如下所示：其中，[x(t)y(t)z(t)]T为所述当前时刻t的ADS-B监视数据；获得由所述当前时刻t的ADS-B监视数据以及t1时刻三维雷达航迹i的航迹点确定的速度uv，具体如下所示：获得由所述三维雷达航迹i当前时刻t的预测状态确定的速度uv,i，具体如下所示：获得所述uv以及uv,i之间的速度差具体如下所示：获得所述多个初步关联三维雷达航迹，其中，当满足所述ADS-B监视数据的目标属性与三维雷达航迹i的目标属性相同、ud<dmax、Vmin<uv<Vmax以及时，则所述三维雷达航迹i为初步关联三维雷达航迹，否则所述三维雷达航迹i不为初步关联三维雷达航迹，dmax为允许的最大距离，Vmin为允许的最小速度，Vmax为允许的最大速度，dVmax为允许的最大速度差。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获得所述ADS-B监视数据与初步关联雷达航迹对应相关属性的模糊直觉指数的步骤具体包括：获得四个所述相关属性对应的隶属度，具体如下所示：
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