[發明專利]協同探測中傳感器分配方法

在審

• 申請號: 201410424343.0
• 申請日: 2014-08-23
• 公開（公告）號: CN104156619A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 解梅;俞曉峰;王東
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 鄒裕蓉

技術領域

涉及多目標多傳感器管理技術。

背景技術

在跟蹤系統中，對分布在不同平臺、不同類型、不同性能的傳感器在眾多約束條件下對多目標進行合理有效的分配管理具有重大的研究意義。實際應用中有限的傳感器資源需求合理的傳感器管理,達到對多個目標和掃描空間的要求,獲取各特性的最優探測值，進而評估出最優特征值。傳感器管理的核心問題是依據一定的最優準則,為目標分配相對應的傳感器以及設置傳感器的工作方式及參數。傳感器技術、信號檢測與處理技術的迅速發展,極大促進了多傳感器數據融合理論的進步,同時其技術也逐步得到廣泛的應用。傳感器資源的相對不足、目標環境機動性的增強及目標、空間環境的不確定性的增加,都增加了傳感器對目標進行有效分配的難度。多傳感器多目標的檢測、跟蹤問題,涉及到傳感器與目標之間的資源分配問題，以及傳感器內部檢測、跟蹤之間的資源調度問題,這就要求一個合理的傳感器管理方案，在各種條件下合理充分利用傳感器資源以滿足系統最優性能。另外，傳感器很多時候不能充分發揮其功能,會受客觀環境的限制，或者為了某種目的對傳感器提出的人為限制，這些都需要對傳感器資源進行協調分配,使系統達到整體性能最優。鑒于種種需求，傳感器管理應運而生并發展迅速,逐漸成為融合系統的一個不可或缺的重要組成部分。

傳感器管理的重點是尋找一個合理有效的目標函數來對目標和傳感器進行配對，卡爾曼濾波中的誤差協方差矩陣常常被用來作為目標函數的代價系數。線性規劃簡單可行，設計簡便，但不能根據不同目標對探測精度的要求進行有針對、有選擇的傳感器分配。動態規劃主要用來解決馬爾科夫過程，該方法往往需要對傳感器的探測效果進行預測，而在預測每個可能的規劃是會產生計算的組合膨脹。信息論的方法往往也同時基于規劃論，采用信息熵的知識設計目標分配函數，以每時刻信息增量最大化來確定傳感器對目標的分配。

Kalandros和Pao從協方差控制方向來考慮傳感器分配問題，以計算期望協方差矩陣作為代價系數來控制傳感器的分配，這種傳感器動態分配方法更具針對性和靈活性，此方法首先對所有傳感器進行所有可能的分組，然后對所有可能分組對所有目標進行預測，當傳感器和目標數目幾急劇增大時，不可避免的出現了組合膨脹，耗費大量的計算量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種在協同探測中，計算量更小的傳感器分配方法。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是，協同探測中傳感器分配方法，M個傳感器對N個目標進行協同探測時，對M個傳感器分配步驟如下：

1)在當前的k時刻，預測k+1時刻傳感器j對目標i的濾波誤差協方差矩陣Pk+1|kij=FkPkijFkT+ΓkQkwΓkT;]]>

j為傳感器編號變量，i為目標編號變量，j＝1,…,M,i＝1,…,N,F_k為k時刻的狀態轉移矩陣，為k時刻的非負定矩陣，Γ_k為k時刻的系統噪聲轉移矩陣，P_k為k時刻傳感器j對目標i的濾波誤差協方差矩陣，T表示矩陣轉置；