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1、··弹箭与制导学报年分布式系统的航迹融合算法研究‘,王凯王朝砰空军工程大学导弹学院,陕西三原于分布式多传感器的航迹融合算法,。〔摘耍〕分析了三种适用对其算法机理进行了描述并对其中的加权平均法以及分层融合法的跟踪航迹和方差进行了仿真分析比较这样就可以根据实际情况在复杂性和精确性之间权衡选择合理的融合算法。【关词」多传感器航迹融合算法仿真中圈分类号〕文献标识码〕、一、,飞加一一,,,‘一、万’一艺‘引言,在考虑了各局部航迹估计误差之间的互相用多传感器对目标进行跟踪近几年已引起,。关性以后可以将上述方程修正为人们的广泛兴趣在一个由雷达传感器组成的多,,厂少‘一‘目标监视和跟踪
2、系统中数据融合的基本任务之一习〔一戈,一就是要完成目标状态信息的融合估计。然后再由分布式系统中心判定不同雷达的单站航迹是、’一,一一,名〕,“否表达了同一目标实现多目标环境下航迹一尸”。式中是各单站航迹互相关误差矩阵航迹的数据互联另一个基本问题是选择适当,可按如下,的估计形式计算的逻辑来组合单站航迹建立多雷达的中央跟踪。·。,。,。航迹这一过程称为航迹融合,其中是调试因子取决于目标的机动特,。。性并随尸的变化确定航迹融合算法线性组合算法加权平均算法假设传感器和同时跟踪目标,在时,,假设传感器和同时跟踪目标在时刻,尸得到目标的滤波估计和滤波方差戈产尸,刻得到目标的滤波估计
3、及滤波方差戈快,,尸任戈于快并传送到融合中心根据。,,快和戈梦任尸走送至数据融合中心且各,线性估计理论可得到如下融合公式,传感器对目标的观测误差互不相关则对个,。‘戈,戈掩〔走一〕刃,其传感器而言融合方程为一子〕,‘,‘,,‘‘戈一艺厂戈,一〔一〕石·收一一稿日期。作者简介王凯一,男,硕士,主要研究方向为防空导弹武器系统精度分析©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第卷第期分布式系统的航迹融合算法研究王凯等。,,〔掩一奋〕分
4、层融合估计的重要性在于一方面它根式中据传输到中心处理器的各传感器的滤波估计及。,一凡〕巾一其协方差阵和相应的预测估计及其协方差阵得。一,创一到融合估计式和融合估计的协方差其结果使得。月乏〕乏〔一犬月乏〕融合级估计的精度高于各传感器级估计的精度,。另一方面二它的通信传输量最大可降低到只传输’。‘一。一了各滤波的滤波估计,为传感器的卡尔曼滤波增益矩阵,假设航迹融合仿真结果分析各传感器采,目标的模拟用相凤的状态转移矩阵和观测矩阵模拟三个目标分别以不同的曲线飞行,目标推广到多个传感器的情况可得’、、,,走,乙一’尸’。,乙一‘戈厂均以相同的初速度飞行初始方位角分。,。,’产了乙
5、一‘巴一‘别为一和初始速度为初,、,,其中,始位置分别为和。,厂。、、、,大约经过后航迹将在空中公,,,、,处交叉相遇再。走一戈,差〕走一戈少乏〕再经过约后目标式。,,,,,⋯,次相遇目标飞行时前作直线飞行、,“、,,二,,⋯,丁时目标以加速度一加速飞行〔」,·戈是,戈于乏,⋯,戈尸鑫时目标以转弯半径机动先逆,,。‘。时针后顺时针方向各飞行共飞行目为目标在时刻的真实状态成的,。标同目标对称飞行先顺时针后逆时针方向计算可采用递推得到,。,各共飞行目标始终直线飞行共采用线性组合算法不需要滤波而只需要组。。,飞行曲线如图所示合即可得到融合估计但却需要计算各传感器的。,滤波跟踪
6、情况互协方差矩阵或即尸为此各传感器须,三个传感器分别采用不同的精度进行跟踪将增益矩阵传至数据融合中心同时融合中心也。须得知状态转移矩阵和观测矩阵。采用滤波算法状态噪声方差为,传感器,,的测量误差分别为,分层融合算法,,。雷达采样周期均为所得的对目分层融合是指各传感器在每一步都基于自,,。己,,标跟踪的航迹分别如图图图所示的数据维持自己的航迹而后各个传感器的,航迹传输到一个中心处理器在此处融合生成一‘勺、‘,‘一”,︸,加二’个精确的全局航迹文件。它是从滤波的。伽咖角度出发推导得到的假设有个传感器同时少华仪或,,人扁而‘口甘‘护卜厂蛇跟踪目标在时刻得到传感器对目标的‘的夕
7、锣又,,,尸梦,丫滤波估计及滤波方差戈少预测估计厂,。以及预测协方差戈尸一竺一融石吕】】朋创阅石创沁吕咖侧阅沁山扣合公式为一中一充,一充一图目标的理想航迹图传感器的航迹一中一一一护’一,。‘倪一凡,、山肠口丙‘甘口乙”﹃﹄产内比甘八一︸”﹃︸八几甘‘︸’材‘卜卫了一柳一一拟气,’戈乏一戈,一尸名探’‘一、一一厂’一又〔〕’‘、一一一吐〔〕川】佣吕加】拼佣〕扣】的一’一’‘‘,一‘‘一云〔厂‘图传感器的航迹图传感器的航迹沂一’一〕下转第峨页﹂娜©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishin
