[發明專利]一種基于多特征的多陣航跡關聯方法

有效

• 申請號: 201811068127.1
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109444897B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 龔軼;祝獻
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一五研究所
• 主分類號: G01S15/66
• 分類號: G01S15/66
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

本發明提出一種基于多特征的多陣航跡關聯方法，首先采用灰色關聯算法對數據歸一之后的不同基陣獲取的目標方位信息進行航跡關聯處理，得出目標方位航跡關聯度；采用灰色關聯算法對能量補償之后不同基陣獲取的目標波束輸出能量信息進行航跡關聯處理，得出目標能量航跡關聯度；將不同基陣獲取的目標DEMON譜進行線譜提取，得到目標的包絡譜頻率信息，并進行差值比較，取各頻率差值中絕對值的最小值作為多陣頻率的比較值，得到DEMON譜信息的航跡關聯度；再通過Dempster組合規則將上述三者的關聯度進行融合，獲取多陣航跡聯合關聯度；最后依據聯合關聯度對關聯航跡進行選擇。相比較于純方位航跡關聯方法，多特征航跡關聯算法可以優化關聯質量，提高正確關聯率。

技術領域

本發明涉及聲納系統中多陣目標航跡關聯領域，主要是一種基于多特征的多陣航跡關聯方法。

背景技術

多陣數據關聯是多基陣聲納系統目標統一態勢生成的關鍵技術，在多基陣被動聲納系統中，數據關聯主要是針對于各基陣聲納獲取的多目標航跡之間的航跡關聯問題。數據關聯算法性能的優劣直接影響到聲納系統目標統一態勢生成性能。多年來，許多專家學者對數據關聯進行了非常多的研究，得出了很多經典的算法。主要可分為統計關聯方法和模糊關聯方法等。

統計關聯方法是利用多陣航跡間的統計距離作為關聯判決準則，當一條航跡與另一條航跡之間的統計距離小于一定門限時，可以認為這兩條航跡是來自于同一目標；模糊關聯方法是通過計算兩條航跡之間的模糊隸屬度作為關聯判決準則，當兩條航跡的模糊隸屬度大于一定的門限值時，可以認為這兩條航跡是來自于同一目標。

上述傳統方法均是針對于純方位信息進行航跡關聯，在復雜多目標海洋環境下，僅僅只依靠純方位信息，多陣航跡關聯性能將受到極大影響。被動聲納對目標進行探測時，除可以獲取目標的方位信息之外，還可以獲取如：波束形成輸出能量值，DEMON譜等目標特征信息。因此結合其他特征信息是提高多陣航跡關聯性能的有效途徑之一，本文將方位、DEMON譜和波束輸出能量融合運用至多特征目標航跡關聯方法中，可以有效改善多陣航跡關聯的性能。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種基于多特征的多陣航跡關聯方法，采用多陣目標方位、波束域能量和DEMON譜頻率三種特征進行航跡關聯處理，采用灰色關聯算法進行方位和能量的航跡關聯度計算，通過Dempster組合規則將三種特征的航跡關聯度進行融合。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的。這種基于多特征的多陣航跡關聯方法，首先采用灰色關聯算法對數據歸一之后的不同基陣獲取的目標方位信息進行航跡關聯處理，得出目標方位航跡關聯度；采用灰色關聯算法對能量補償之后不同基陣獲取的目標波束輸出能量信息進行航跡關聯處理，得出目標能量航跡關聯度；將不同基陣獲取的目標DEMON譜進行線譜提取，得到目標的包絡譜頻率信息，并進行差值比較，取各頻率差值中絕對值的最小值作為多陣頻率的比較值，得到DEMON譜信息的航跡關聯度；再通過Dempster組合規則將上述三者的關聯度進行融合，獲取多陣航跡聯合關聯度；最后依據聯合關聯度對關聯航跡進行選擇。

更進一步的，將目標方位航跡信息看成是目標方位信息的時間序列，經數據歸一化之后，采用灰色關聯算法進行航跡關聯處理。

更進一步的，將目標波束輸出能量航跡信息看成是能量信息的時間序列，不同基陣獲取的能量序列在進行能量補償之后，采用灰色關聯算法進行航跡關聯處理。

更進一步的，通過對接收的寬帶信號進行解調DEMON譜分析，對得到的目標DEMON譜進行線譜提取，獲取目標的包絡譜頻率信息，將多陣獲取的頻率進行差值比較，取各頻率差值中絕對值的最小值作為多陣頻率的比較值，得到DEMON譜信息的航跡關聯度。

本發明的有益效果為：相比較于純方位航跡關聯方法，多特征航跡關聯算法可以優化關聯質量，提高正確關聯率。

附圖說明

圖1：多特征目標航跡關聯方法流程框圖。