基于小波多孔變換的多傳感器多目標(biāo)跟蹤航跡關(guān)聯(lián)算法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)，特別是傳感器、計算機(jī)、信息等技術(shù)的飛速發(fā)展，以及現(xiàn)代戰(zhàn)爭中敵機(jī)突防能力的提高，機(jī)群密度的增加，使現(xiàn)代跟蹤環(huán)境變得越來越復(fù)雜，多傳感器多目標(biāo)跟蹤技術(shù)在這種背景下不斷的發(fā)展和完善。而在多傳感器多目標(biāo)跟蹤融合系統(tǒng)中，經(jīng)常采用集中式和分布式兩種融合結(jié)構(gòu)。其中分布式結(jié)構(gòu)與集中式結(jié)構(gòu)相比，除擁有類似的精度，還擁有較低的費(fèi)用，有較高的可靠性和可用性，減少數(shù)據(jù)總線的頻寬和降低處理要求等優(yōu)點(diǎn)。因此，在設(shè)計多傳感器多目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)時，分布式結(jié)構(gòu)

2、已經(jīng)成為優(yōu)先選用方案。航跡關(guān)聯(lián)是分布式多傳感器多目標(biāo)跟蹤的首要問題，也一直是研究重點(diǎn)，航跡關(guān)聯(lián)算法性能的優(yōu)劣，直接影響跟蹤系統(tǒng)的整體性能。
　　 本文對航跡關(guān)聯(lián)進(jìn)行了深入研究，并提出一種新的自適應(yīng)航跡關(guān)聯(lián)算法。首先在第二章和第三章具體分析了一種分布式多傳感器多目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能，研究了適合于分布式多傳感器多目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)的各種航跡關(guān)聯(lián)算法的準(zhǔn)則，重點(diǎn)研究了加權(quán)法、修正法、雙門限法、序貫法和最近鄰域法5種典型的航跡關(guān)聯(lián)算法。并根

3、據(jù)計算速度、存貯量、通訊量、正確關(guān)聯(lián)率、適應(yīng)環(huán)境及對局部跟蹤器的要求等6個方面，采用定量與定性相結(jié)合的方法，綜合比較和評價了這5種典型航跡關(guān)聯(lián)算法的性能。并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，得到了它們的正確關(guān)聯(lián)概率曲線，直觀的顯示了5種航跡關(guān)聯(lián)算法的特點(diǎn)及性能差異。其次，本文的工作重點(diǎn)在第四章，主要研究了基于小波變換的航跡關(guān)聯(lián)算法。由于傳統(tǒng)的航跡關(guān)聯(lián)算法都是對目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)逐點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)比較，而沒有考慮到航跡的態(tài)勢和形狀的相似性；又由于目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)序列在一段時

4、間內(nèi)可以被看作是一段信號，且它也是一個非平穩(wěn)隨機(jī)過程，因此可以將小波變換方法引入到航跡關(guān)聯(lián)問題中，用小波分析的方法對目標(biāo)航跡的整體態(tài)勢和局部細(xì)節(jié)進(jìn)行分析和處理。本章分析了小波加權(quán)法和小波序貫法相對于傳統(tǒng)航跡關(guān)聯(lián)算法的優(yōu)點(diǎn)，并對其進(jìn)行仿真得到正確關(guān)聯(lián)概率曲線，與典型的加權(quán)法和序貫法進(jìn)行直觀分析比較，從仿真結(jié)果可以看出，經(jīng)過小波變換處理后的加權(quán)法和序貫法明顯比原有的加權(quán)法和序貫法有更高的正確關(guān)聯(lián)概率和更低的錯誤關(guān)聯(lián)概率?；谝陨戏治霰菊绿岢?/p>

5、一種基于a’trous算法的自適應(yīng)航跡關(guān)聯(lián)算法。這種算法采用兩級航跡關(guān)聯(lián)：整體走勢關(guān)聯(lián)和局部細(xì)節(jié)關(guān)聯(lián)。本文首先通過a’trous算法對目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)序列進(jìn)行小波分解，得到尺度系數(shù)和小波系數(shù)，尺度系數(shù)代表航跡的整體走勢，小波系數(shù)代表航跡的局部細(xì)節(jié)和噪聲；再利用本文的整體走勢關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則和局部細(xì)節(jié)關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則判別比較航跡的尺度系數(shù)和小波系數(shù)，進(jìn)而確定航跡是否關(guān)聯(lián)，并計算出航跡的正確關(guān)聯(lián)概率。經(jīng)過仿真實(shí)驗(yàn)并與小波加權(quán)、小波序貫航跡關(guān)聯(lián)算法比較，證明新的