基于空天信息的异类传感器模糊航迹关联算法

随着 世界 空天 高 速飞行 器 的迅 速发 展 ， 空 天高 速飞 行 器 的精 确 跟踪 以完 成武 器 引导 是一 个 急 需 解决 对 的 问题 。现 阶段在 目标 跟踪 与 航迹 融合 领域 已经 有 了丰 富 的研 究 成果 ， 是 针 对 空 天高 速 飞行 器 的相 关研 但 究 刚刚起 步 。传统 的基 于统 计 的航迹 关 联算 法有 ： 近邻法 、 最 概率数 据 互联 法 、 联合概 率 数据 互 联法 等 ］ 。 这些 算法 共 同 的缺 点是 计算 量 大 ， 能满 足对 空 天飞 行器 跟踪 的实时 陛要求 。针对 以上 问题 ， 不 本文 提 出一种 基 于多 因素模 糊决 策 的粗关 联 一精关 联 结合 的航 迹关 联算 法 ， 粗关 联 是对 同类 传感 器进 行关 联 ， 以排 除一些 明显 不相 关 的航迹 对 ； 精关 联采 用 多 因素 模糊 决 策 的方法 ， 同时考 虑异 类传 感器 的共 同信 息 ， 包括 位置 信息 、 非位 置信 息 ， 进行模 糊 航迹 关联 ， 这样 一 来 ， 提高 了信 息 的利用 率 。
标 的航 迹 关联 问题 同样 要求 高 实 时性和 精确 性 。使 用 一种 将 粗 关联 和 精 关 联 相结 合 的模 糊 关 联 方 法 ， 现有 的模 糊 关联 算 法进 行 改进 ， 对 综合 考 虑 了 目标 的位 置信 息 （ 离和 角度 量 测 ） 属 距 和 性信 息（目标 的身份 信 息等 ） 使 用 多 因素模 糊 综合 决 策 方 法进 行 关 联 ， 用模 糊判 决 规 则进 行 ， 使 相 关 判定 ， 对关联 成 功 的航迹 使用 简 单 的加权 融合 算 法进 行航 迹 融合 。模 糊推 理 的方 法 较 之传 统 的基 于 统计 的方 法 ， 算简 单 省 时， 高 了系统处 理 的实 时性 ， 真结 果表 明有 效 。 计 提 仿 关键 词 模 糊推 理 ； 类传 感 器 ； 异 航迹 关联 ； 关联 ； 关联 粗 ， 而红外量测利用角度信息 ； 然后 ， 进 行精关联 ， 利用异类传感器的角度信息和属性信息建立模糊 因素集 ， 与模糊评判集进行运算 ， 到单 因素和 得 多 因素 的模糊 评判 矩 阵 ； 后 ， 最 根据 一定 的模 糊判 决规 则进 行关 联 判决 。
收 稿 日期 ：０ ２— ５—２ ２１ ０ ２
基金项 目： 国家 自然科学基金资助项 目（ １０ １９ ６ １２ ０ ） 作者简介 ： 毛艺帆（ ９ ８一） 女 ， １８ ， 陕西三原人 ， 硕士生 ， 主要从事多传感器数据 融合 研究 ． Ｅ—ｍ ｉ ｍ ｎ １ ＠１６ ｃｍ ａ ： ｙ ２０ ２．ｏ ｌ
Ｏｃ ． ０ ２ ｔ２ １
基 于 空天 信 息 的异 类传 感器 模 糊 航 迹 关 联 算 法
毛 艺帆 ， 王 睿 ， 张金 成
（ 空军工程大学 防空反导学院 ， 陕西西安 ，１０ １ ７ ０５ ）
摘要
针 对 空天高 速 飞行器 这 类 目标 的跟踪 问题 实 时性和 精 确性 要 求高 的特 点 ， 高速 飞行 器 目
第 ｌ ３卷第 ５期
２１ ０ ２年 １ ０月
空
军
工
程
大
学
学
报（自然科学 版）
Ｖ０ ． ３ Ｎｏ． １１ ５
ＪＵ Ｎ ＬＯ Ｉ Ｏ Ｃ Ｎ ＩＥ ＲＮ ＮＶ Ｒ ＩＹ（ Ａ Ｕ Ａ ＣＥ Ｃ ＤＴＯ ） Ｏ Ｒ Ａ ＦＡＲＦ Ｒ ＥＥ ＧＮ Ｅ ＩＧＵ ＩＥ ＳＴ Ｎ Ｔ Ｒ ＬＳ ＩＮ ＥＥ ＩＩＮ
雷达的量测信息为 （ ） （ ）６ （ ）假设有 。 ｋ ， ｋ ， ｋ ， ０ 个雷达 ， 则不同雷达的量测信息为 ｒ（ ） （ ） ｋ ， ｋ ，
（ ） ｉ ，， ， 。 由于雷 达 的距 离 测 量 精 度 高 ， 以直 接 使用 距 离 信 息 ， 采 样 个 时 刻 ， 进 行 平 ｋ ，＝１２ … Ｍ 所 共 并
３ ６
空军工程大学学报（自然科学版 ）
２１ ０ ２正
１ １ 粗 关联 ． 在 空天地 基信 息 系统 中 ， 有多个 天基 卫星 和地基 雷达 ， 设数 据 已经 完成 时空 对 准 ， 应 先 对相 同类 型 假 则
的传感 器进 行粗关 联 。 １１１ 地 基雷 达量 测信息 粗关 联 ．．
图 １ 模糊推理航迹关联
Ｆ ｇ １ Ｆ ｚｙ ｔ ｃ ｓ ｏ ｉｔ ｎ ｉ ． ｕ ｚ ｒ ｋ ａ ｓ ｃａ ｉ ａ ｏ
高
速
飞
天 基 卫星 １
粗 相 关 卫星 信 息 粗相关
精 相 关
天基 卫 星
行
器 及 外
部
环
地基雷达１ ｌ
—— —］—一一 信息 — ＿—— 地基雷达 ｊ １ 粗相关 —— Ｉ —＿ 雷达
Ｔ ９７ Ｎ ５ 文献标 识 码 Ａ 文章 编 号 １０ ３ １ （ ０ ２ ｏ ０ ３ ０ ０ ９— ５ ６ ２ １ ） ５— ０ ５— ５
Ｄ １ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １０ ＯＩ ０ ３ ６ ／．ｓ ．０ ９—３ ．０ ２ ０ ． ０ ｓ ５ ６ ２ １． ５ ０ ８ １
中图分 类号
１ 模 糊 推 理 航 迹 关 联 算 法
基 于模糊 思想 的航迹关 联 算法 典 型 的 有 基 于 模 糊 聚 类 ＿ 和 模 糊 推 理 的 ４ 算法 。本 文 提 出 的基 于 角 度 、 离 数 据 距 的粗 关联 和基 于模 糊 推理 的精 关联 结合 的航 迹关 联 算 法 ， 保 证 关 联 精 度 的前 在 提下 ， 以简 化计 算 ， 可 提高 效率 。整 体 的 信 息处理 流 程见 图 １ 首 先 ， 了排 除一 ， 为 部分 虚假 关 联 ， 同类 传 感 器 航 迹 进 行 将 粗关 联 ， 雷达 量 测 航 迹 利 用 距 离 信 息 关