基于離差矩陣控制的傳感器管理算法研究.pdf

1、現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)正經(jīng)歷著一場(chǎng)由機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)向信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的轉(zhuǎn)變。信息戰(zhàn)的核心是在大量使用信息技術(shù)和信息武器的基礎(chǔ)上，爭(zhēng)奪對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)的信息控制權(quán)。新一代作戰(zhàn)系統(tǒng)的特點(diǎn)是通過多個(gè)傳感器獲取觀測(cè)數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)據(jù)融合技術(shù)得到戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境信息。在多傳感器系統(tǒng)中，傳感器管理是按照某種最優(yōu)準(zhǔn)則對(duì)傳感器資源進(jìn)行分配，期望在目標(biāo)跟蹤性能和系統(tǒng)資源之間建立一種平衡，以達(dá)到系統(tǒng)整體性能最優(yōu)的效果。
　　 本文首先介紹了數(shù)據(jù)融合技術(shù)及其發(fā)展，接下來闡述和分析了數(shù)據(jù)融合閉環(huán)系

2、統(tǒng)的構(gòu)成。并通過對(duì)傳感器管理子系統(tǒng)的功能分析，引出了傳感器管理問題。接下來詳細(xì)討論了傳感器管理的概念、任務(wù)、范圍、功能和系統(tǒng)設(shè)計(jì)等問題。
　　 在對(duì)傳感器管理的基礎(chǔ)知識(shí)介紹的基礎(chǔ)上，引入了傳感器管理的一般模型，介紹了卡爾曼序貫濾波算法。由于目標(biāo)的濾波誤差協(xié)方差矩陣能夠衡量目標(biāo)的跟蹤精度，本文選擇從協(xié)方差矩陣控制的角度研究傳感器資源分配問題。首先實(shí)現(xiàn)了基于協(xié)方差矩陣控制的傳感器管理算法。實(shí)驗(yàn)說明這種算法能夠?qū)δ繕?biāo)的跟蹤精度進(jìn)行靈活

3、的控制，但需要預(yù)先確定目標(biāo)的優(yōu)先級(jí)，而且在分配面向多目標(biāo)跟蹤的傳感器資源時(shí)，容易使低優(yōu)先級(jí)的目標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的跟蹤精度。
　　 針對(duì)基于協(xié)方差控制的算法的不足，本文建立了一種新的傳感器管理優(yōu)化模型，該模型優(yōu)化的目標(biāo)是所有目標(biāo)的跟蹤精度。提出了一種基于離差矩陣控制的多傳感器與多目標(biāo)分配算法。該算法把所有目標(biāo)的離差矩陣大小的和作為優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)，能夠使全部目標(biāo)的跟蹤精度都盡量接近于期望值。同時(shí)采用遺傳算法來尋找使目標(biāo)函數(shù)全局最優(yōu)的