[发明专利]一种异类传感器目标信息交接方法

说明书

本发明提供了一种异类传感器目标信息交接方法，该方法根据异类传感器信息的更新以及探测目标信息的更新，通过建立传感器网络性能指标模型以及传感器目标信息交接模型，利用博弈算法对传感器的目标信息交接进行多轮次的博弈计算，从而得到最优的传感器目标信息交接引导策略。本发明可用于防空反导一体化作战场景以及其他类似作战场景中对异类传感器的有效管理，有效的保证了目标跟踪精度的提高和异类传感器之间的交接引导。

技术领域

本发明涉及传感器资源管理技术领域，尤其涉及一种异类传感器目标信息交接方法。

背景技术

弹道导弹具有射程远、命中精度高、再入速度快、灵活性强、威力大等特点，自问世以来即成为拥有者手中的“杀手锏”。弹道导弹防御作战是一种典型的体系作战，要求较高的时效性、准确性、联动性和自主性，而一体化的多层防御是实现弹道导弹防御的有效途径。弹道导弹防御作战过程中运用的传感器资源主要包括天基红外预警卫星、地基早期预警雷达、地基多功能雷达、精密跟踪雷达、战术目指雷达以及武器系统的制导雷达等，各个传感器在监视区域、探测距离、探测精度、目标识别能力等方面存在较大的差异，为了有效地识别出弹道目标并对其稳定的跟踪、以及后续的拦截效果评估，需要传感器之间的协同，而异类传感器之间的目标信息交接引导是当前的研究重点之一。

针对异类传感器之间的目标信息交接引导问题，通常采用集中式算法和分布式算法进行求解。典型集中式算法包括改进粒子群算法、匈牙利算法、粒子群拍卖混合算法等，但相对计算量较大，不易在实时系统中进行实施；典型分布式算法包括合同网算法、拍卖算法等，与集中式算法相比，分布式算法具有求解速度快、通信代价小、容错能力强等优点，更适应瞬息万变的战场环境，但其求解质量欠佳。如何在保证分布式算法求解速度的条件下同时提高求解质量，成为近几年研究的热点与难点。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题(或目的)是提出一种异类传感器目标信息交接引导方法，通过构建感器网络性能指标模型以及传感器目标信息交接模型，适用于防空反导一体化的指挥控制系统中对于多类传感器的综合管理，能够有效的提高多传感器对目标的跟踪精度，并实现异类传感器之间的目标交接。

技术方案：为实现本发明的上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种异类传感器目标信息交接引导方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，更新当前指控系统(典型的C4I系统)中的传感器信息和目标信息；

步骤2，构建传感器网络性能指标模型；

步骤3，构建传感器目标信息交接模型；

步骤4，构建传感器博弈模型和策略更新规则；

步骤5，利用博弈算法计算传感器交接策略。

步骤1中，根据传感器对目标的跟踪情况，构建目标的状态方程和传感器的量测方程，如下所示：

其中X_k为k时刻的状态向量，X_k+1为k+1时刻的状态向量，Φ为状态转移矩阵，Γ为过程噪声分布矩阵，W_k为系统噪声；Z_k为k时刻的量测向量，H为量测矩阵，V_K为量测噪声。

步骤1中，当有两个以上传感器同时跟踪的情况下，各传感器对目标的量测方程为：

其中为第i个传感器s_i在k时刻的量测值，为第i个传感器s_i在k时刻的量测矩阵，为第i个传感器s_i在k时刻的量测噪声。

步骤2包括：