[發明專利]利用目標可見性實現航跡管理的多傳感器航跡融合方法

有效

• 申請號: 201811624341.0
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109657732B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 石義芳;郭志偉;洪帥鑫;彭冬亮
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G01S13/66
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱亞冠

1.利用目標可見性實現航跡管理的多傳感器航跡融合方法，其特征在于：

步驟1、c個傳感器分別將自身跟蹤到的初始航跡集上傳至融合中心；初始航跡集中的每條航跡信息均包含狀態估計、誤差協方差和目標可見性；將2賦值給p；以第一個初始航跡集作為主初始航跡集τ，第p個初始航跡集作為輔初始航跡集η；

步驟2、融合中心對主初始航跡集τ內的各航跡與輔初始航跡集η內的各航跡分別進行航跡關聯融合；來自主初始航跡集τ的航跡i與來自輔初始航跡集η的航跡j的航跡關聯融合方法，具體如下：

2.1、計算統計量如式(1)：

式(1)中，為航跡i第k幀的狀態估計；為航跡j第k幀的狀態估計；為向量的轉置；為新息協方差，其表達式如式(2)所示；

式(2)中，為航跡i第k幀的誤差協方差；為航跡j第k幀的誤差協方差；表示航跡i和航跡j的互協方差，其表達式如式(3)所示；

式(3)中，I為單位矩陣；分別為航跡i、航跡j的卡爾曼增益；分別為主初始航跡集對應的傳感器和輔初始航跡集對應的傳感器的觀測矩陣；F為狀態轉移矩陣；Q_k-1為第k-1幀的過程噪聲矩陣，Q₀為過程噪聲的初始值；

若統計量小于門限值D_α，則航跡i與航跡j相關聯；否則，航跡i與航跡j不關聯；其中，D_α根據雙側概率α、自由度n_z查卡方分布臨界值表得到；α是雙側概率；n_z為目標狀態維數；

2.2、若航跡i與航跡j相關聯，則將航跡i和航跡j為融合為航跡s，并執行步驟2.3；若航跡i與航跡j不關聯，則執行步驟2.4；

2.3、計算航跡s的航跡狀態如式(4)，誤差協方差P′_k|k如式(5)，目標可見性如式(6)；

式(6)中，為航跡i的目標可見性；δ_k為航跡s的似然比，其表達式如式(7)所示；

式(7)中，P_d為各傳感器的探測概率；為航跡i的跟蹤門體積；p(x^j|H₁,χ_k,χ_k,1)為航跡j的狀態概率密度函數；

之后，將航跡s加入融合航跡集，并進入步驟3；

2.4、將航跡i的目標可見性更新為其表達式如式(8)所示；將航跡j的目標可見性更新為其表達式如式(9)所示；

式(8)及(9)中，為航跡i更新前的目標可見性；為航跡j更新前的目標可見性；δ′_k＝1-P_d；

之后，將航跡i及航跡j均加入融合航跡集，并進入步驟3；

步驟3、若p＜c，則將p增大1后，將融合航跡集復制后作為主初始航跡集τ，第p個初始航跡集作為輔初始航跡集η，將融合航跡集置為空集，并重復執行步驟2；若p＝c，則進入步驟4；

步驟4、將融合航跡集中目標可見性小于t_FT的航跡作為終止航跡不再跟蹤，并直接從融合航跡集中刪除；將融合航跡集中目標可見性大于t_CT的航跡作為目標航跡輸出；將融合航跡集中目標可見性處于t_FT～t_CT之間的航跡作為未知身份航跡繼續跟蹤；t_FT＝0.01；t_CT＝0.99。

2.根據權利要求1所述的利用目標可見性實現航跡管理的多傳感器航跡融合方法，其特征在于：所述初始航跡集的獲取方法如下：對應的傳感器通過綜合概率數據關聯算法局部跟蹤獲得各航跡，并將跟蹤到的航跡的目標可見性與航跡上傳條件進行對比，將滿足航跡上傳條件的航跡組成各自的初始航跡集。

3.根據權利要求1所述的利用目標可見性實現航跡管理的多傳感器航跡融合方法，其特征在于：雙側概率α＝0.05。