航迹融合算法原理
第十一讲航迹融合

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智能信息处理技术
作用: 公共过程噪声使来自两传感器航迹的测量不独
立,导致来自两个传感器的估计误差不独立。
在对航迹进行关联以及在对已关联上的状态进 行组合时,必须考虑相关的估计误差。
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自动化学状态估计融合
系统误差协方差
P P j ( P i P i) jP i( P j P i jP j) i 1 ( P i P j) i
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当采用卡尔曼滤波器作为估计器的时候,其中的互协方差 Pij和Pji可以由下式求出:
Pij(k)=(I-KH)(ΦPij(k-1)ΦT+Q)(I-KH)T
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1、局部航迹与局部航迹融合
图中上一行和下一行的圆圈表示两个局部传感 器的跟踪外推节点,中间一行的圆圈表示融合中心 的融合节点。由左到右表示时问前进的方向。
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特点
▪ 1)不同传感器的局部航迹在公共时间上在融合节 点进行关联、融合形成系统航迹;
▪ 2)该结构在航迹融合过程中没有利用前一时刻的 系统航迹的状态估计;
其中,K是卡尔曼滤波器增益,Φ是状态转移矩阵,Q是噪 声协方差矩阵,H是观测矩阵。 这种方法只是在最大似然意义 下是最佳的。
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应用特点
▪ 1)忽略互协方差时,协方差加权融合就退化为简 单融合;
▪ 2)能控制公共过程噪声;
▪ 3)需计算互协方差矩阵;
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2)如D1 小于给定门限T1,全局估计等于局部估计 中一个;
基于隶属度动态加权航迹融合算法

基于隶属度的动态加权航迹融合算法陆小科施岩龙(南京电子技术研究所,南京210013)摘要:在使用航迹融合对实际目标跟踪过程中,由于实际接入雷达中会存在系统误差残余,从而影响目标跟踪的连续性和平滑度。
本文提出了存在系统误差残余情况下基于隶属度模型的航迹融合算法。
试验结果表明,在同时存在系统误差残余以及测量误差情况下,该算法的连续性和平滑性更好。
关键字:系统误差隶属度航迹融合Dynamic Weighting Track-to-Track Fusion Algorithm Based on Subjection-MeasurementLU Xiao-ke, SHI Yan-long(Nanjing Research Institute of Electronics Technology, Nanjing 210039, China) Abstract:In the actual tracking by track-to-track fusion, continuity and smoothness were affected because of the system error remains in existence. The track-to-track fusion algorithm based on subjection model to eliminate the system error was presented. When both of system error remains and measure error exist, continuity and smoothness of this algorithm were improved better by the result of the simulation experimentKeyword: System error, Subjection- Measurement, track-to-track fusion0引言多雷达航迹融合是将多部雷达对同一目标探测得到的航迹信息作融合,从而得到一条更新、更优的航迹,它是一种常用的多雷达数据融合技术,已经在C4ISR信息融合系统中广泛应用,特别是一些雷达组网、情报组网项目中。
舰载指控系统雷达目标航迹信息融合算法研究

文章编号 : l 0 o 6 — 9 3 4 8 ( 2 0 l 6 ) 0 3 一 o 0 0 9 一 o 4
计
算
机
仿
真
2 0 1 6 年3 月
舰 载 指 控 系统 雷 达 目标 航迹 信 息 融 合算 法研 究
刘 蜀 , 侯 国超 , 吉 玉洁
( 9 1 3 3 6部队 , 河北 秦 皇岛 0 6 6 3 2 6 ) 摘要 : 舰 载指控 系统 雷达 目标航迹信 息融合 通过对多信 息源 目标航迹 信息进行关联 , 进而计算得 到融合 目标航 迹信息 。针 对计算机生 成兵力 中舰 载指控 系统雷达 目标 航迹信息融合算法如何设计 的问题 , 首先 将来 自不同信 息源 的 目标航迹信息进
行两 两比对 , 利用变权 加权 欧几里得距离计算方法确定两两 目标航迹信 息的差异度 , 然后根据差异 度大小对 目 标 航迹信息 进行关联 , 最后对关联 上的 目 标航 迹信息求 均值 , 得 到融合 目标航迹信 息。实例分析证 明 , 信息融合算 法能够 实现两坐标 、
三坐标雷达之 间 目标融 。
L I u S h u,HOU Gu o — c h a o ,J I Yu — i i e
( U n i t 9 1 3 3 6 o f P L A,Q i n h u a n g d a o H e b e i 0 6 6 3 2 6, C h i n a )
.
f e r me t h o d o l o g i c a l s u p p o  ̄t o s i mu l a t e r a d r a t rg a e t f u s i o n o f s h i p b o r n e C I s y s t e m.
海面目标的动态协方差加权航迹融合算法

海面目标的动态协方差加权航迹融合算法陈泽铭【摘要】现代化战争时代中,由于电磁干扰技术和隐身技术等飞速发展,使用组网雷达测量目标已经十分普遍,因此对多雷达数据融合算法处理速度与融合精度要求日益增高.由于处理机性能与通信带宽限制,工程中通常使用分布式数据融合算法.分布式数据融合算法是在各自处理机对原始点迹进行跟踪滤波等处理,生成各自航迹数据,然后将各自航迹送往融合中心,融合中心对航迹进行时空配准、航迹融合处理得到最终的融合航迹.本文在动态权值分配航迹融合算法的基础上,考虑到组网雷达测量海面目标时局部误差的相关性,对原有加权矩阵进行优化,提高了航迹融合的距离精度与方位精度.最后采用此种算法对组网雷达测量海面目标的实测数据进行航迹融合并计算精度,验证本文的航迹融合算法.【期刊名称】《雷达与对抗》【年(卷),期】2018(038)001【总页数】5页(P41-44,56)【关键词】海面目标;测量航迹;动态协方差加权航迹融合算法【作者】陈泽铭【作者单位】成都中电锦江信息产业有限公司,成都610051【正文语种】中文【中图分类】TN957.521 雷达测量航迹时空配准融合中心接收到各雷达发送的目标测量航迹数据后,由于各雷达天线转速、中心位置等不同,需要对航迹进行时空同步,空间配准。
[1]组网雷达包含M部雷达,对同一目标测量,得到M条目标测量航迹Xk,其中,k=1,2,…,M。
雷达天线转速不同会导致各目标测量航迹的点数不同。
M条目标测量航迹的点数为Nk,k=1,2,…,M。
为了便于航迹融合处理,需要统一目标测量航迹点数。
本文采用最小二乘法对M条目标测量航迹进行时间配准。
[2]最小二乘法是通过计算各目标测量航迹对应的时间点与拟合曲线对应点之间的误差选取误差最小的时间点为对准后的时间。
[3]对于量测数据(ti,Xi)(k=1,2,…,N)作曲线拟合时,假设观测目标近似作匀速运动,取下列表达式作为其拟合曲线:X(t)=a·t+b(1)假设t时刻的观测数据为(ti,Xi)(k=1,2,…,N),则每一时刻的观测值与拟合曲线之间的误差应为X(ti)-Xi=a·ti+b-Xi, i=1,2,…,N(2)偏差的平方和为(3)根据最小二乘原理,应取a与b使F(a,b)有极小值。
基于多模型航迹质量的融合算法

2 0 1 3年 2月
Co mp u t e r S c i e n c e
Vo 1 . 4 0 No . 2 Fe b 2 0 1 3
基 于 多模 型 航 迹 质 量 的 融合 算 法
张 伟 王 泽阳 张 可 ( 电子科 技 大 学 电子 科 学技 术研 究院 成都 6 1 1 7 3 1 )
we i g h t e d f u s i o n a l g o r i t h m, e s p e c i a l l y i n t h e f u s i o n s y s t e m i n wh i c h t h e me a s u r e me n t a c c u r a c y o f s e n s o r s h a s a l a r g e
摘 要 如何确定 最优加权 因子是加 权航 迹融合算法 中一个值得深入研 究的问题 。通过提 出多模型航迹质量 ( T r a c k
Qu a l i t y wi t h Mu l t i p l e Mo d e l , TQMM) 的概念 , 并给 出一种 带信 息反馈 的加权航 迹融 合算法 , 来解 决多传感 器跟 踪 同
t r a c k - t o - t r a c k f u s i o n . Th e c o n c e p t o f t r a c k q u a l i t y wi t h mu l t i p l e m o d e l ( TQMM)w a s p u t f o r wa r d , a n d a we i g h t e d t r a c k -
Ab s t r a c t Ho w t o d e t e r mi n e t h e o p t i ma l we i g h t i n g f a c t o r i s a p r o b l e m t h a t i s wo r t h o f f u r t h e r s t u d y i n t h e we i g h t e d
一种实时目标跟踪航迹数据融合算法

i g d ge mo g d t e lc e ip t a u e aa o e f t ra d c r n k l n f tr g h n t er a — n e re a n aa t r p a e t n u o h me s r d d t f h l n ar o ama l i .T e e l t i e y i en h
tme d na i a af so rc n fmutp e g o aa i b an d. Th e uto i l t h wsta hi eh d i y m c d t u in ta kig o lil r up d t so ti e e r s l fsmu ai s o h tt sm t o on c n a q r r c urt u in d t . a c uie mo e a c a ef so a a K EYW ORD S: t u i Daa f son;Fu to fs p ri g d g e m o g d t Ka ma le n ncin o up o n e e a n aa; t r l n f tr g;Ta g tta k n i i r e r c i g
第2 卷 第1期 7 1
文 章 编 号 :06— 3 8 2 1 ) 1一 O4— 4 10 94 (00 1 O 4 0
计算机ຫໍສະໝຸດ 仿真 20 1 0 年1月 1
一
种 实 时 目标 跟踪 航迹数 据 融合算 法
马慧萍 王永海 张 , , 伟 , 邹永杰
( .中国人 民解放军 6 89部 队, 1 38 河南 孟州 44 5 ; 57 0 2 .北京航空航天大学电子信息工程学院, 北京 10 8 ) 00 3
一种基于航迹隶属度的动态加权融合算法

0 引言
分布式 传感 器融合结 构由于其对通 信系统开 销小 、 融合速
度快 , 且局部滤波器具有检测 录取能 力或者数 据处理 能力 , 成
的支持度 置成了… 3’ 。但 由于量测噪声 的存 在 , 显 然置 “ 1 ” 的
处理不符合实际情况 , 影响支持度矩阵对实际局部航迹间支持 度 的度量。然而在 目标的精确跟踪中 , 跟踪精度对组 网传感器 的精度差异特别 敏感 。若传 感器 间精 度误 差较 大 , 可能 使 理论支持度矩阵严重偏离实际 , 最终导致机动 目标的融合跟踪 权值的分配偏离实际 , 使融合结果恶化 。
Ab s t r a c t :T h e p a p e r p r e s e n t e d a w e i g h t e d f u s i o n a l g o it r h m o n t r a c k f u z z y me mb e r s h i p .T he a l g o r i t h m ma d e t h e b e s t me mb e r —
d o i : 3 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 3 6 9 5 . 2 0 3 3 . 0 5 . 0 1 3
Ki n d o f d y n a mi c w e i g h f u s i o n a l g o r i t h m b a s e d o n t r a c k f u z z y me mb e r s h i p
p o s e d a l g o i r t h m a p p l i e s t o b o t h u n i f o r m t a r g e t a n d ma n e u v e in r g t a r g e t wi t h a g o o d p e fo r m a r n c e . Ke y wo r d s : mu l t i - s e n s o r ;t r a c k f u z z y me mb e r s h i p;d y n a mi c we i g h;t r a c k f u s i o n
无人机航空测绘及后期制作课件:航迹规划原理及流程

航迹规划原理
优点
1. 航迹规划技术充分利用了预先得到的地形信息,最终的
规划航迹具有更好的安全性,因而无人机在完成任务时,
安全性更高
2. 在航迹规划时,飞行器有很多飞行性能约束,必须要进行
充分考虑,并且把这些因素加入规划过程中,保证规划的
最终航迹是满足任务要求的航迹
3. 在航迹规划时考虑了飞行器燃料制约、规划环境中的禁飞
有效作业里程,航线设计一般采用双数敷设,航线尽可能长,且 采取往返飞行 ② 航线设计长度一般按有效作业里程的1/2,1/4,1/6或1/8等设计 ③ 航摄分区应考虑无人机的有效通信及控制距离,确保无人机安全
航迹规划流程
航线设计
2. 影像地面分辨率与三维建模处理系统的性能 ① 影像地面分辨率的高低,决定了倾斜照片的数量 ② 建议每次同时进行三维建模计算的照片数量控制在25000张以内 ③ 一般2cm/px分辨率的航摄分区范围最大不超过5km2;5cm/px
航迹规划流程
航线设计
倾斜摄影分区划分原则 当倾斜摄影飞行范围较大时,应将飞行范围划分为若干 航摄分区,以便设计飞行航线和对任务进行分工 航摄分区的划分主要考虑几个方面: ① 无人机类型及续航里程 ② 影像地面分辨率与三维建模处理系统的性能 ③ 摄区相对高差
航迹规划流程
航线设计
1. 无人机类型及续航里程 ① 在无人机飞行作业时,飞机起降一般都在同一地点,为有效利用
确定航线方向
② 根据航飞天气确定相机相关参数
③ 根据测图精度确定地面分辨率(GSD)
④ 根据GSD计算航高
⑤ 根计算航飞参数与任务量
航迹规划流程
航线设计
航线设计涉及GSD、相机质量、飞机类型的建议要求 1. 影像GSD、飞机类型与搭载的相机 ① 影像GSD要求在2cm/px,建议选择多旋翼无人机和双相机
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航迹融合算法原理
引言:
随着航空技术的发展,飞机航迹数据的处理和融合变得越来越重要。
航迹融合算法是一种将多个传感器的航迹数据进行整合和分析的方法,以提高航空交通管理系统的准确性和可靠性。
本文将介绍航迹融合算法的原理和应用。
一、航迹融合算法的基本原理
航迹融合算法是通过将多个传感器的航迹数据进行整合,消除误差和不确定性,得到更准确的航空交通管理信息。
其基本原理包括以下几个方面:
1. 数据预处理:将不同传感器的原始数据进行预处理,包括数据清洗、去噪、数据校正等,以确保数据的准确性和一致性。
2. 数据融合:将经过预处理的数据进行融合,得到整体的航迹数据。
融合方法可以采用加权平均、卡尔曼滤波等数学模型,将不同传感器的数据进行加权融合,得到更准确的结果。
3. 航迹关联:在融合过程中,需要将不同传感器的航迹数据进行关联,以确定它们是否来自于同一目标。
航迹关联可以根据目标的速度、方向、位置等特征进行匹配,从而确定目标的真实航迹。
4. 航迹更新:在融合过程中,需要不断更新航迹数据,以适应目标
位置的变化。
更新过程可以根据目标的运动模型进行预测和修正,使得航迹数据更加准确和可靠。
二、航迹融合算法的应用
航迹融合算法在航空交通管理系统中有着广泛的应用。
以下是几个典型的应用场景:
1. 目标跟踪:航迹融合算法可以将多个传感器的目标跟踪数据进行整合,提供更准确的目标位置和运动状态信息。
这在航空交通管理和军事防御等领域都有着重要的应用。
2. 航空交通管理:航迹融合算法可以将多个航空器的航迹数据进行整合,提供更准确的航空器位置和航线信息。
这有助于提高航空交通的安全性和效率,减少航空事故的发生。
3. 航空器导航:航迹融合算法可以将多个导航传感器的数据进行整合,提供更准确的航空器位置和导航信息。
这对于飞行员进行导航和飞行控制非常重要,可以提高飞行的安全性和可靠性。
4. 空中交通管制:航迹融合算法可以将多个雷达系统的航迹数据进行整合,提供更准确的空中交通管制信息。
这在控制航空器的航线和高度、避免空中碰撞等方面具有重要作用。
结论:
航迹融合算法是一种将多个传感器的航迹数据进行整合和分析的方
法,可以提高航空交通管理系统的准确性和可靠性。
通过数据预处理、数据融合、航迹关联和航迹更新等步骤,可以得到更准确的航迹信息。
航迹融合算法在航空交通管理、目标跟踪、航空器导航和空中交通管制等领域有着广泛的应用。
未来随着技术的不断发展,航迹融合算法将会得到进一步的改进和应用。