[发明专利]一种基于改进灰关联的雷达与AIS航迹关联方法

说明书

本发明公开了一种基于改进灰关联的雷达与AIS航迹关联方法，包括：获取AIS航迹数据和雷达航迹数据，对所述AIS航迹数据和所述雷达航迹数据进行小波阈值去噪处理，得到航迹数据集；获取所述航迹数据集中的n₁条第一AIS航迹数据与n₂条第一雷达航迹数据之间的灰色关联系数；根据所述灰色关联系数构造第一航迹关联矩阵；将所述航迹数据集中n₁条第一AIS航迹数据与n₂条第一雷达航迹数据进行关联，得到指派问题数学模型；根据指派问题数学模型，采用匈牙利算法对所述第一航迹关联矩阵进行全局最优航迹关联判决，得到最优解矩阵。本发明可以解决灰色航迹关联判决局部最优问题，并且不需要设定关联门限以及多义性处理的过程，同时也提高了航迹关联精度。

技术领域

本发明涉及多传感器航迹关联领域，特别涉及一种基于改进灰关联的雷达与AIS航迹关联方法。

背景技术

雷达与AIS航迹关联是AIS与雷达航迹融合的重要核心技术之一，关联性能的好坏直接影响航迹融合的质量。关于航迹关联问题学者们提出了很多方法，常见的统计法、模糊数学法、经典分配法和神经网络法等。在雷达与AIS航迹关联过程中存在着众多的不确定性，而灰色关联分析有着对样本量的要求不高，分析时也不需要典型的分布规律的优点，对解决航迹关联问题有着很大优势。

但是灰色航迹关联算法也有着关联判决局部最优以及关联门限需要大量实验进行选择等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于改进灰关联的雷达与AIS航迹关联方法，以解决现有的雷达与AIS航迹关联过程中采用灰色航迹关联算法也有着关联判决局部最优以及关联门限需要大量实验进行选择等缺陷的问题。

为了解决以上问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于改进灰关联的雷达与AIS航迹关联方法，其特征在于，包含：步骤S1、获取AIS航迹数据和雷达航迹数据，对所述AIS航迹数据和所述雷达航迹数据进行小波阈值去噪处理，得到航迹数据集。步骤S2、获取所述航迹数据集中的n₁条第一AIS航迹数据与n₂条第一雷达航迹数据之间的灰色关联系数。步骤S3、根据所述灰色关联系数构造第一航迹关联矩阵。步骤S4、将所述航迹数据集中n₁条第一AIS航迹数据与n₂条第一雷达航迹数据进行关联，得到指派问题数学模型；根据指派问题数学模型，采用匈牙利算法对所述第一航迹关联矩阵进行全局最优航迹关联判决，得到最优解矩阵。

优选地，所述步骤S1包括：采用多分辨率分析特性以及Mallat算法将所述AIS航迹数据和所述雷达航迹数据分解，得到低频部分和高频部分；

步骤S1.1、采用波基函数对所述AIS航迹数据和所述雷达航迹数据进行4层小波分解，得到4级不同尺度的小波系数以及尺度系数；

步骤S1.2、采用VisuShrink方法对所述小波系数进行阈值化处理，得到第一高频系数；

步骤S1.3、将所述第一高频系数和阈值进行对比，保留所述第一高频系数中高于所述阈值的部分，得到第二高频系数，所述第二高频系数作为航迹的机动特性；滤除所述第一高频系数中的低于所述阈值的部分；

所述阈值采用如下公式进行计算：

其中，T表示所述阈值；N为高频系数序列的长度，δ为航迹中随机噪声的标准差；

步骤S1.4、将所述第二高频系数与所述尺度系数进行小波重构，得到所述航迹数据集。

优选地，所述步骤S2包括：