尹中秋 郭中衛(wèi) 田晗
摘要:目前數(shù)據(jù)融合技術(shù)受到了越來越多的關(guān)注,而數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)作為數(shù)據(jù)融合的核心和關(guān)鍵技術(shù),在軍用和民用領(lǐng)域中都具有很大應(yīng)用前景。其中對多傳感器動目標的數(shù)據(jù)融合是數(shù)據(jù)融合技術(shù)的重要方面。為解決多源數(shù)據(jù)融合過程中,不同傳感器獲得的大量觀測數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)匹配問題,提出了基于曲線擬合的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法。首先對各觀測傳感器的觀測數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)預(yù)處理,然后采用一種基于曲線擬合的時間對準算法對不同觀測站數(shù)據(jù)進行計算,得出不同傳感器的觀測數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)匹配度,并通過仿真模擬,驗證了該方法的可行性及合理性。
關(guān)鍵詞:多源數(shù)據(jù);關(guān)聯(lián);數(shù)據(jù)融合;曲線擬合
中圖分類號:TP311 ? ? ? ?文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2019)15-0008-02
1 研究背景及意義
數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是綜合情報數(shù)據(jù)處理中十分重要的一個環(huán)節(jié),對于僅有一個目標的情況,由于受到各種噪聲雜波等非理想因素的影響,傳感器可能獲得多個量測點跡,有效量測很有可能會認為存在多個目標,這就需要建立起有效量測與目標的對應(yīng)關(guān)系,否則系統(tǒng)就很難判定有效量測來自哪一個目標或者造成虛警信息,這時就需要運用關(guān)聯(lián)算法來對目標數(shù)據(jù)進行匹配[5]。數(shù)據(jù)融合技術(shù)起源于軍事領(lǐng)域,在經(jīng)過了幾十年的發(fā)展后,數(shù)據(jù)融合技術(shù)獲得了很多科研成果,并在軍事及民用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[6]。
數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)過程即確定傳感器接收到的量測信息和目標源對應(yīng)關(guān)系的過程,其中涉及的兩個最關(guān)鍵的對象是多傳感器和多目標。因為目標可能處于靜態(tài)和動態(tài),由此就有靜態(tài)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和動態(tài)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的劃分,前者主要用于定位,后者則主要服務(wù)于目標關(guān)聯(lián)與跟蹤。本文討論的是目標的動態(tài)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。對動態(tài)目標數(shù)據(jù)的處理,需要對目標位置進行連續(xù)的或者沿時間的離散觀測,利用獲得的數(shù)據(jù)進行動目標的關(guān)聯(lián)于匹配,在目標跟蹤中具有重要的意義。
2 數(shù)據(jù)融合建模計算
2.1 關(guān)聯(lián)關(guān)系建模
下面以兩組數(shù)據(jù)為例進行說明,多組數(shù)據(jù)的情況與兩組數(shù)據(jù)類似,為兩組數(shù)據(jù)的兩兩組合。
a.數(shù)據(jù)預(yù)處理(時間配準):
由于各個傳感器的采樣周期不一致,所以獲取觀測數(shù)據(jù)的時間間隔不統(tǒng)一,故在融合之前需要通過處理將數(shù)據(jù)的采樣時刻統(tǒng)一到同一時間序列。其基本思想是:選擇其中一個或多個傳感器的測量數(shù)據(jù),經(jīng)過對數(shù)據(jù)進行曲線擬合得到一條曲線。由擬合后的曲線計算得出其他任意時刻的值,按一定的準則將各傳感器測得的數(shù)據(jù)進行時間配準,從而,每個傳感器得到一組基于采樣時間的數(shù)據(jù)。
我們利用取觀測數(shù)據(jù)得到時間與示向度的數(shù)據(jù)序列組,利用冒泡法將數(shù)據(jù)按時間從小到大進行排序得到初始化的數(shù)據(jù)序列[(ti,θi)(i=1,2,…n)]。
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