[發明專利]一種基于多級拍賣算法的多平臺點跡融合方法

有效

• 申請號: 201610005479.7
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105676180B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 黃大羽;劉博;徐飛
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G01S5/14
• 分類號: G01S5/14
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 楊慧

本發明公開了一種基于多級拍賣算法的多平臺點跡融合方法，首先將各平臺探測獲取的點跡數據轉換到同一坐標系下；然后，判斷各平臺點跡的可能關聯并評分，通過多級拍賣算法實現兩兩求解，明確不同平臺點跡之間的互聯關系，合并源于同一目標的點跡，形成編隊層面的等效點跡；最后，基于這些點跡，采用多目標跟蹤算法，估計出目標的位置、速度與批號。本發明能夠在確保跟蹤性能不下降的前提下，大幅度降低計算復雜度。

技術領域

本發明涉及機載航電綜合領域，特別涉及多機編隊組網協同融合定位技術，具體是指一種基于多級拍賣算法的多機平臺點跡融合策略。

背景技術

當前，隨著網絡中心戰、空海一體戰、體系對抗、集群作戰、分布式作戰等新型作戰概念的方興未艾，對于航空裝備而言，數據融合正由傳統的面向單機平臺傳感器的平臺級融合向協同級融合、體系級融合方向發展。在協同級融合中，戰機平臺不再僅僅依靠本平臺傳感器的探測數據，而是通過機間數據鏈，與編隊其他戰機交互并共享探測信息，形成分布式探測網絡，完成對戰場態勢的協同感知，進而支持編隊戰機的協同防御、協同站位和協同攻擊。

目前在協同級融合的具體實現中，編隊飛機是基于航跡進行融合感知的，即編隊各戰機首先形成基于本平臺的目標航跡，然后在機間數據鏈的支持下，將之上報給編隊長機，通過航跡關聯與航跡融合，形成基于編隊的目標航跡信息。在該融合模式下，各戰機平臺在形成各自目標航跡的過程中，會導致大量探測信息的丟失，隨著戰場環境日趨復雜、電磁干擾的愈演愈烈、以及航空武器的隱形化，這一融合模式的劣勢將越發明顯。例如：當編隊戰機探測低空目標、隱身目標、小型目標時，各平臺通常只能形成一些零散的短航跡，當長機融合處理這類短航跡時，無法實現對目標穩定、持續、有效地跟蹤，并且過多的短航跡也會導致編隊對戰場態勢感知的混亂。

針對這一問題，基于點跡的編隊融合感知成為一種可行的協同級融合的實現模式。在該模式下，編隊戰機不再形成各自的目標航跡，而是將探測獲取的點跡數據直接上報給長機進行融合處理，從而避免了探測信息的過多損失。在長機處理多平臺點跡時，一個關鍵問題是需要確定多源點跡與目標的對應關系，然而，由于點跡包含雜波、漏檢、虛警等情況，直接基于點跡的處理方式將遠比基于航跡的復雜；同時，伴隨著編隊規模的擴大、目標的密集，其計算求解也更容易陷入指數爆炸。目前常用的方法是將多平臺點跡融合問題轉換為多維分配問題，通過各種松弛方法或智能優化方法確定點跡與目標的對應關系，進而融合跟蹤估計；但是，在轉化為多維問題時，需枚舉多平臺點跡與目標可能對應關系并評分，在密集目標回波以及大編隊協同探測情況下，這一過程的計算復雜度并不低，難以有效滿足現階段航空裝備工程實時性需求。

發明內容

本發明的發明目的在于提供一種基于多級拍賣算法的多平臺點跡融合方法，就是能夠快速有效融合多平臺探測獲取的點跡數據，實現基于點跡處理的編隊戰機協同感知，提升編隊飛機在復雜戰場環境下對敵協同探測、跟蹤、定位能力。

本發明的發明目的通過以下技術方案實現：

一種基于多級拍賣算法的多平臺點跡融合方法，包含以下步驟：

第一步：將不同戰機平臺上報的點跡轉化到同一個坐標系下，獲取各點跡在同一個笛卡爾坐標系下的位置坐標、以及誤差協方差陣；