[发明专利]一种基于区域集合相对距离的抗差异步航迹关联方法

说明书

本发明公开了一种基于区域集合相对距离的航迹关联方法，是一种抗差多传感器异步航迹关联方法。本发明分析了时变系统误差对航迹的影响，将其用灰区域来描述。将异步航迹局部集合化，定义了扇形区域的中心以及测度，进而求得区域相对距离以及区域集合相对距离，通过比较区域集合相对距离来求航迹间的相似度，以此来实现航迹关联。

技术领域

本发明涉及一种多传感器的异步航迹关联方法。

背景技术

在分布式多传感器系统信息融合过程中，航迹关联是关键一环，旨在判断来自不同传感器的哪些航迹来自同一目标。由于存在雷达开机异步、通信延迟以及雷达采样周期不等等情况，来自不同传感器的航迹往往是异步的，这大大增加了航迹关联的难度。此外雷达在探测目标时受到系统误差的影响，量测航迹值与目标真实位置相比偏移较大，导致航迹关联更加困难。

对于航迹异步的问题，目前主要的解决办法是先通过时域配准将航迹对准到同一时刻，在利用经典的航迹关联方法进行关联。但在时域配准的过程中，此类方法会引入新的估计误差，随着时间的积累，估计误差不断增大，由此会导致正确关联率出现一定程度的下降。同时，系统误差亦会导致方法性能急剧下降。因此，迫切需要一种更好方法来解决异步、大系统误差情况下的航迹关联问题。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明公开了一种基于区域集合相对距离的抗差异步航迹关联方法。本发明分析了时变系统误差对航迹的影响，将其用灰区域来描述。定义了区域间的绝对距离、区域测度以及区域相对距离等概念，通过将航迹区域集合化，得到同一时间段内的航迹集合，进而求得区域集合间的相对距离，以此来实现航迹关联。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种基于区域集合相对距离的抗差异步航迹关联方法。所述航迹关联方法，包括以下步骤：

步骤一，将一个融合周期内每部雷达的航迹值分别组合形成航迹集合；

步骤二，根据航迹值以及雷达系统误差范围推算得到扇形目标区域；

步骤三，求来自不同雷达的航迹集合间的相对距离其中，d_ih为雷达m在i时刻探测得到的目标区域与雷达n在h时刻探测得到的目标区域间的区域相对距离,s为融合周期内雷达m航迹集合内航迹值个数；

步骤四，计算航迹间的灰关联度，进而实现航迹关联。

进一步地，步骤一中每部雷达的航迹集合内航迹值的个数不相同。当个数不相同时，本方法能够直接应用到异步航迹关联的情况。

进一步地，步骤三所述区域相对距离为：其中，d为雷达m、n灰区域中心之间的欧式距离，σ_m、σ_n分别为来自雷达m、n灰区域的灰区域测度；所述灰区域中心为扇形目标区域角平分线的中点；所述灰区域测度为灰区域中心到灰区域内点距离的最大值。通过上述方法能够在雷达探测系统误差较大的情况下保持良好的性能。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

①抗系统误差性能好。本发明中的关联方法将系统误差对航迹的影响区域化描述，并且根据区域间的相对距离关系表示航迹间的相似度，具有较强的抗系统误差性能。

②适用性强。本发明中，适用于任何异步情况下的关联，且方法正确率高，耗时少，无需预知异步速率比。

附图说明

图1是航迹异步示意图。

图2是目标真实位置存在灰区域示意图。

图3是目标区域相对位置关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。