自适应航迹融合算法及其仿真

在简单融合算法和协方差加权融合算法的基础上给出一种自适应航迹融合算法,并对这一算法进行了仿真.首先根据已关联的多个传感器的航迹状态估计计算得到第一个距离测度S1,并与门限T1比较.若S1小于门限T1则融合节点将选择本地航迹估计作为全局航迹估计;否则计算距离测度S2.这里S2也是局部航迹状态估计的函数.若S2小于门限T2则判决融合节点执行简单融合算法;否则判决融合节点执行协方差加权航迹融合算法.这里门限值T1,和T2代表了系统对融合航迹质量的要求以及系统可用资源对融合算法的综合影响.仿真结果表明自适应融合算法能够根据融合系统不同时刻对融合质量的不同要求以及系统资源的变化来自适应地选择满足要求的融合算法,从而降低航迹融合算法的计算复杂度.     

自适应天波超视距雷达航迹融合算法仿真研究

针对天波超视距雷达在雷达坐标系下进行目标跟踪时,滤波器输出的各传播模式航迹起始与终结时刻的不同所造成的航迹缺失条件下的航迹融合问题,研究自适应天波超视距雷达航迹融合算法,通过应用当前时刻获得的新信息与历史时刻获得的信息联合确定最优关联假设,随着新信息的不断累积,对后向或前向不同时刻的航迹、传播模式以及目标的最优关联假设不断地进行修正,从而获得最优的目标状态估计。仿真表明,与多假设航迹融合算法相比,自适应天波超视距雷达航迹融合算法大大降低了融合结果误差,并对于电离层模型的误差具有很好的适用性和鲁棒性。     

基于变结构多模型思想的航迹融合自适应切换算法

在航迹融合问题中,以往的次优航迹融合算法和互协方差融合算法存在融合时间和融合精度的矛盾问题.提出了一种基于变结构多模型思想的航迹融合自适应切换算法,用以解决航迹融合过程中存在的计算量和融合精度之间的矛盾.该算法根据切换规则自适应地选择具体的航迹融合算法以优化计算时间.仿真结果表明,该算法在保证融合精度的前提下节省了融合计算时间.     

航迹关联算法仿真中的几个假定

航迹关联是多传感器信息融合的前提和基础,来自不同传感器的航迹数据只有在确定相互关联之后,才能进行目标运动状态信息和属性信息的融合处理。航迹关联仿真分析时往往人为地设定一些假定条件,导致算法的仿真结果出现比较大的偏差。对航迹关联算法仿真分析中的一些常见假定进行分析,结合实际应用情景,探讨航迹关联率的定义,明确了关联正确率、关联错误率和漏关联率的计算方法。     

密集目标有偏航迹整体匹配关联方法

针对密集目标和传感器探测存在较大系统偏差的复杂条件下的分布式融合中航迹关联问题,设计了一种整体匹配航迹关联方法,首先将所有航迹划分成若干个关联聚,对各传感器都有多个目标航迹的关联聚采用多目标点图整体匹配,对某传感器只有单目标航迹的关联聚采用航迹段整体匹配,从而获得关联聚内所有航迹的关联关系。在仿真分析中,随机产生态势,分别计算新算法在不同情形下的漏关联、正确关联率、错误关联率。仿真验证结果表明该算法在不同目标密集程度、系统误差情形下都有较好的适应性。     

系统误差下的模糊航迹关联方法

航迹关联对航迹融合结果具有决定性影响。为了解决组网雷达存在系统误差情况下的航迹关联问题,采用归一化的方法,构造了一种新的隶属度函数,采用模糊方法进行航迹关联,该算法简单易于实现,可以准确地实现密集目标的航迹关联。仿真结果显示了该算法的有效性。     

一种新的避免航迹合并的比例联合概率关联算法

通过对传统的联合概率数据关联算法(JPDA)在平行临近及小角度交叉目标的关联跟踪中引起的航迹合并问题的分析,提出了一种基于最大交互概率的改进比例联合概率数据关联算法.该算法找出距离两逼近目标的交互概率中心最近的有效观测,引入一比例因子对该观测与所有目标的关联概率进行修正,将逼近目标“拉开”,从而抑制了航迹的合并.仿真结...     

雷达抗距离多假目标干扰的时域融合算法

针对现有雷达抗距离多假目标干扰算法主要根据一个时刻的信号特征识别真假目标,其判决门限设定主观性强,容易导致误判率高的问题,在D-S证据理论框架下提出了基于时间递推融合的抗距离多假目标干扰算法。首先对用于航迹更新的点迹进行基于卡方检验的分组,判定雷达是否遭受距离多假目标干扰,构建基于信噪比的点迹基本概率赋值函数,然后与前一时刻的航迹基本概率赋值函数进行递推融合,得到当前时刻的航迹基本概率赋值函数,最后基于航迹基本概率赋值函数进行了真假航迹判决。仿真结果表明,该算法能快速识别距离多假目标干扰,真假目标鉴别率较高。     

主被动传感器异地配置下的航迹关联

在雷达和电子支援(ESM)传感器异地配置的情况下,提出了一种基于位置统计量和最大似然准则的异类传感器航迹关联算法。首先基于位置统计量对目标进行了航迹粗关联,排除掉一些虚假关联组合;然后采用最大似然准则对目标进行了航迹细关联,以求进一步提高雷达和ESM传感器航迹关联的检测概率。仿真结果表明,该算法能够快速、准确地完成对多目标的航迹关联。     

基于当前统计模型的VDA机动目标跟踪算法

针对天波超视距雷达环境下的机动目标跟踪问题,提出一种基于当前统计模型的VDA机动目标跟踪算法.该算法将当前统计模型与VDA(Viterbi数据关联)算法相结合,在VDA算法框架下,利用当前模型算法对目标出现的机动进行自适应滤波,以解决目标状态估计和数据关联两方面的问题.通过目标漏跟率、虚假航迹占有率、航迹自动起始时延、输出航迹条数和航迹跟踪精度等多种跟踪性能指标,对算法进行了全方面的仿真验证.仿真结果表明,对天波超视距雷达所面临的密集杂波环境,该算法能够较好地跟踪机动目标.     

分布式干扰下分布式雷达网目标跟踪技术

针对分布式干扰下雷达对目标的检测概率降低导致跟踪航迹不连续的问题,提出了一种分布式干扰下分布式雷达网目标跟踪技术。首先将组网各雷达跟踪滤波后的航迹数据上报到融合中心进行时空对准,然后在融合中心对分布式干扰下上报的不同航迹类型进行关联检验,最后对通过关联检验的航迹滤波融合。该技术能提高分布式干扰下目标跟踪航迹的连续性和稳定性,仿真结果证明了该技术的可行性和有效性。     

改进CHNN神经网络航迹关联算法

航迹关联和航迹融合是分布式数据融合的重点。基于Hopfield神经网络的航迹关联算法是建立在每个传感器都发现相同目标的基础上的,但是在实际应用中往往不是这样。改进了基于连续型神经网络的广义航迹关联算法,进一步地,该算法可以推广到多个传感器的情形。为了加速Hopfield神经网络的收敛速度,重新定义马氏距离。计算机仿真表示,改进算法适用于多传感器航迹关联问题,且适用于密集目标航迹交叉的情形。     

基于定位原理的雷达与ESM航迹关联算法

雷达与ESM传感器的数据关联是典型的异类传感器数据关联。将交叉定位原理引入到航迹关联算法研究中,将定位原理与统计双门限航迹关联思想结合起来,提高了正确关联率。最后,对该算法进行仿真实验,证明了该算法的正确性和有效性。     

基于IMM-UKF的分层航迹融合算法

为提高对机动目标的跟踪精度,通过对目标跟踪和航迹融合算法进行研究,提出了一种基于IMM-UKF的分层航迹融合算法。基于交互式多模型无迹卡尔曼滤波(IMM-UKF)算法给出了各局部节点的航迹估计方法,在此基础上,结合各局部估计值构造了系统先验统计量,实现了利用分层航迹融合算法对多个局部节点估计值的融合。仿真结果表明,该算法在实现机动目标自适应跟踪的同时,有效提高了目标跟踪精度,增强了跟踪系统的稳定性。     

多尺度聚类Hough变换航迹起始方法

针对基于Hough变换航迹起始方法存在的航迹簇拥现象,提出了一种基于多尺度聚类的Hough变换 (MSC-HT)航迹起始方法.该方法首先对量测进行Hough变换,利用较低的阈值得到备选航迹;然后对备选航迹进行多尺度聚类,通过变化尺度参数寻优,自适应确定起始航迹数目和航迹参数,仿真结果表明了算法的有效性.     

一种基于外辐射源的弱目标检测跟踪算法

针对强杂波条件下弱目标的检测跟踪问题,提出一种基于外辐射源的极大似然概率数据关联检测跟踪算法。该算法建立了多基站外辐射源雷达系统数学模型,并提出基于极大似然概率数据关联的弱目标航迹起始算法。利用遗传算法解决极大似然概率数据关联中的优化求解问题,以提高目标检测跟踪性能。通过滑窗法实现航迹维持。仿真结果表明,所提算法能有效解决强杂波条件下弱目标的检测跟踪问题,并改善检测跟踪性能。     

面向航迹中断的模糊航迹关联算法

针对海战场态势中,由于系统误差、电磁干扰、地理环境隔绝、电子静默等原因,出现的传感器信号长时间中断、目标丢失,导致态势中航迹不连续的问题,提出了一种改进的模糊航迹关联算法.该算法通过采用统一速度模糊因素和方向模糊因素、改进加速度模糊因素、制定二级关联策略和自动调整隶属度函数关联阈值等方法,实现了在目标机动性较强、中断时间较长等情况下的航迹关联,保证了态势的稳定.通过Monte Carlo仿真实验表明,该算法具备较高的关联性和鲁棒性.     

用于机动目标跟踪的联合IMM Viterbi数据关联算法

针对低检测概率、重杂波环境下的机动目标跟踪问题,提出一种联合交互式多模型Viterbi数据关联(C-IMM-VDA)机动目标跟踪算法.该算法利用各模式下的滤波器的量测预测、量测预测协方差及模式概率构造一个统一的综合波门,排除不可能的路径转移,减少到达一个目的节点的源节点的个数.机动目标仿真结果表明,与IMM-VDA(交互式多模型Viterbi数据关联)算法相比,C-IMM-VDA算法在大大减小计算量的同时,降低了航迹失跟率,提高了航迹平均跟踪精度.     

系统误差下航迹关联算法

针对系统误差对目标航迹的影响,提出了一种新的系统误差下航迹关联算法,该算法采用模糊综合决策的思想,抓住目标航迹的不变信息建立模糊因素集,通过构建目标航迹紧密度矩阵提取最有可能的航迹关联对,从而达到系统误差下航迹关联的目的,通过典型环境下的仿真,验证了该算法在传感器组网存在系统误差情况下进行航迹关联的优越性,其具有较好的航迹关联效果和较强的鲁棒性。     

一种多普勒雷达修正逻辑起始算法

针对一类具有多普勒量测的航迹起始问题,首先推导了目标任意三个时刻的斜距量测与多普勒量测乘积线性组合的统计特性,进而提出了一种修正逻辑起始算法.该算法通过在传统逻辑起始算法的航迹扩展阶段加入点迹关联的假设检验环节,来降低虚假航迹的数目.仿真结果表明,该算法的航迹起始概率与传统逻辑起始算法相当,而其虚假航迹数远远小于传统逻辑起始算法,并且运算量略有降低.