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多传感器数据关联中的关键技术研究

井沛良  
【摘要】:随着科学技术的飞速发展,以及军事和工业中各种任务环境的日益复杂,多传感器信息融合技术在探测、跟踪、目标识别、监视监控等诸多应用领域,显示了突出的性能潜力和蓬勃的发展前景。数据关联是完成有效跟踪和多级融合决策的前提步骤,其任务本质是确定传感器量测与目标源的对应关系。 本文以复杂环境下的综合目标识别为任务核心,力图在不同任务阶段,有效利用异类、异步的多传感器数据资源,设计完成相应的数据关联过程。以实现改善关联质量、保障跟踪精度,进而提高识别性能的目的。 首先,本文提出了一种使用T/R-R2多基地雷达有效进行航迹起始和维持的方法。该方法使用同源关联技术在量测级进行虚假目标的剔除,并给出了基于关联组的目标高精度定位方法和目标速度解算方法,可在远距离大误差、低信噪比环境下有效地进行航迹起始和航迹维持。 其次,本文提出了一种适用于异步雷达和红外传感器的数据关联方法。该方法使用一种组合状态来跟踪目标,当关联成功的量测类型变化时,航迹状态类型会根据具体情况改变,并借助反馈机制确保关联跟踪性能。 再次,本文针对传统模糊航迹—航迹关联方法在密集目标环境下关联正确率低、参数设置复杂的不足,提出一种使用修正模糊隶属度的航迹关联方法。该方法试图在全局上衡量两条航迹的相似程度,并设计了一种通过训练获得算法所需设置关键参数的方法,提高了方法的关联正确率和实用性。 最后,本文尝试把属性信息考虑到航迹—航迹关联中来,从而提出一种使用目标属性信息的航迹关联方法。该方法使用一种基于概率的度量来衡量航迹在状态和属性上的相似程度,并设计了一种可以不用考虑航迹状态及属性之间复杂相关关系的关联判决方法。在密集目标环境下,该方法可提高航迹关联正确率。 多组仿真实验验证了上述方法的有效性。


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