擴展廣義s-維分配編隊目標機動模式判斷方法
【專利摘要】鑒于傳統(tǒng)多傳感器機動目標跟蹤方法和現(xiàn)有機動編隊目標跟蹤方法難以精確跟蹤機動編隊內目標的事實，本發(fā)明基于整體機動、分裂、合并和分散四種典型機動模式下的編隊目標跟蹤模型，提出了一種擴展廣義S-維分配編隊目標機動模式判斷方法，首先基于編隊航跡和編隊量測構造多個可行性劃分，然后基于各可行性劃分的代價函數構造S-維分配問題，最后基于最優(yōu)的可行性劃分判斷出各編隊目標的機動模式，從而利用相應機動模式下的編隊目標跟蹤模型完成編隊內各航跡的狀態(tài)更新，可以較好的解決多傳感器探測下機動編隊內目標的精確跟蹤問題。
【專利說明】擴展廣義s-維分配編隊目標機動模式判斷方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于多傳感器多目標信息融合【技術領域】，提供一種擴展廣義s-維分配編 隊目標機動模式判斷方法。

【背景技術】
[0002] 在航跡維持階段，編隊目標會發(fā)生各種機動，此時編隊內目標回波的相對位置結 構發(fā)生縮放、剪切、旋轉等仿射變換，非機動編隊目標跟蹤方法不再適用。傳統(tǒng)的機動目標 跟蹤方法因對機動編隊目標回波復雜性考慮不足，難以取得理想的跟蹤效果，且現(xiàn)有機動 編隊目標跟蹤方法只簡單的基于編隊整體進行了研究，無法準確、實時的完成機動編隊內 各目標的狀態(tài)更新。
[0003] 在編隊目標運動過程中，基于特定的戰(zhàn)術或目的，編隊目標隨時會發(fā)生轉彎、爬 升、俯沖等整體機動，還會出現(xiàn)分裂、合并、分散等編隊目標特有的機動模式，在這種情況 下，編隊內目標結構將發(fā)生變化，導致多傳感器對編隊內個體目標的分辨狀態(tài)更為復雜，雜 波環(huán)境下多傳感器機動編隊目標的精確跟蹤問題變得十分困難。傳統(tǒng)的多傳感器機動目標 跟蹤技術難以跟蹤機動編隊目標，主要原因為：（1)當編隊目標發(fā)生分裂、合并或分散時， 傳統(tǒng)的機動目標跟蹤模型不再匹配；（2)編隊內目標一般相距較近，因而回波交叉影響嚴 重，再加上雜波的影響，當編隊發(fā)生機動時，易出現(xiàn)跟丟、跟錯等現(xiàn)象；(3)利用組網傳感器 探測編隊目標時，因傳感器與編隊內目標的角度不同，各傳感器對同一機動編隊目標的探 測狀態(tài)可能不一致，實現(xiàn)多傳感器信息的互補和剔除更加困難?，F(xiàn)有機動編隊目標跟蹤方 法大多基于編隊整體對分裂、合并進行研究，不能解決多傳感器探測下發(fā)生機動時編隊內 目標的航跡更新問題，已不能滿足目標跟蹤領域的實際工程需求。


【發(fā)明內容】

[0004] 要解決的技術問題
[0005] 鑒于傳統(tǒng)多傳感器機動目標跟蹤方法和現(xiàn)有機動編隊目標跟蹤方法難以精確跟 蹤機動編隊內目標的事實，本發(fā)明基于整體機動、分裂、合并和分散四種典型機動模式下的 編隊目標跟蹤模型,提出了一種擴展廣義S-維分配編隊目標機動模式判斷方法，判斷出編 隊目標航跡的機動模式，從而利用相應機動模式下的編隊目標跟蹤模型完成編隊內各航跡 的狀態(tài)更新。
[0006] 技術方案
[0007] 本發(fā)明所述的擴展廣義S-維分配編隊目標機動模式判斷方法，首先基于編隊航 跡和編隊量測構造多個可行性劃分，然后基于各可行性劃分的代價函數構造 s-維分配問 題，最后基于最優(yōu)的可行性劃分判斷出各編隊目標的機動模式。
[0008] 有益效果
[0009] 該方法基于整體機動、分裂、合并和分散四種典型機動模式下的編隊目標跟蹤模 型，通過編隊內目標的量測特性，判斷出編隊目標航跡的機動模式，從而利用相應機動模式 下的編隊目標跟蹤模型完成編隊內各航跡的狀態(tài)更新，可以較好的解決多傳感器探測下機 動編隊內目標的精確跟蹤問題。 1

【具體實施方式】 [0010] 1·事件的定義
[0011]設％,+ (/=1，2，...爲)是k時刻來自傳感器i的量測數，在多傳感器環(huán)境下，量測方程 被表不為：
[0012] + Γ;/=1,2,..., mki ⑴
[0013]式中，量測< 以)表示k時刻來自傳感器i的第丨個測量；印(k)是傳感器i的量測 矩陣；F/(幻是具有已知協(xié)方差且與所有其它噪聲向量統(tǒng)計獨立的零均值高斯噪聲向量；T 為目標個數；k時刻融合中心所獲得的綜合觀測向量為
[0014] Z(k) = {Z.(k)} i = l,--%ms;s = l--%Ns (2)
[0015] 并假定各傳感器間的量測誤差是統(tǒng)計獨立的。
[0016]設z(k)為k時刻融合中心的綜合量測集，定義如式（D所示。利用循環(huán)閾值模型 進行編隊的分割，并求出各編隊的中心點集合為
[0017] 之⑷=? ⑷）,/ = 1,2,％ (3)
[0018] 式中，mk為編隊的個數。
[0019]基于各編隊目標機動模式下編隊中心量測與編隊中心航跡之間的對應關系，定義 表征各編隊機動模式的事件為：
[0020]事件1 :史(々-1)只可能與ζ⑷關聯(lián)，則編隊t屬于整體機動模式；
[0021]事件2 :邱-1)與多個編隊中心點同時關聯(lián)，則編隊t屬于分裂機動模式；
[0022]事件3:又$-1)、汜(々-丨)等多個編隊的中心航跡同時與關聯(lián)，則編隊^ t2屬于合并機動模式；
[0023]事件4 :叉\々-1)沒有關聯(lián)成功的編隊量測，則編隊t屬于分散機動模式。
[0024] 2.基本模型的建立
[0025] 定義傳感器s的第is個量測為
[0026]

【權利要求】
1.擴展廣義S-維分配編隊目標機動模式判斷方法，其特征在于，要判別k時刻各編 隊目標發(fā)生何種機動，就是要確定編隊量測與編隊航跡的對應關系，即確定最佳劃分Y = {ut，uf}，需求解下式：
(1) 式中，YQ= {Ut= φ，υ{ = U}，即所有編隊量測均為虛假編隊的假設，
式中，為劃分γ中傳感器s虛假編隊量測的標號集合；<為傳感器s第i個編 隊量測為虛假編隊的概率；ip "、"分別對應于子集ζ、『2、為編隊發(fā)生機動后的 真實位置；此處用極大似然估計值Α代替，因此
將式（3)和式（4)代入式（1)，可確定最佳劃分
【文檔編號】G06F19/00GK104252579SQ201410478313
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權日:2014年9月18日
【發(fā)明者】王海鵬, 潘新龍, 何友, 熊偉, 潘麗娜, 董凱, 呂晴 申請人:中國人民解放軍海軍航空工程學院