多传感器异步航迹融合算法与仿真

针对分布式多传感器数据融合系统,提出了一种多传感器异步航迹融合算法。由于不同传感器的采样时间各不相同,融合算法首先利用最小二乘法将局部航迹统一到融合中心的融合时间点,然后利用多传感器自适应航迹融合算法,将局部航迹进行融合,得到系统航迹。仿真结果表明该算法能够较好的解决异步航迹的融合问题,以较小的计算量达到了接近加权协方差(WCF)算法的融合精度。     

分布式多传感器航迹融合算法与仿真分析

在多传感器目标跟踪问题中,利用信息融合技术可以有效的提高跟踪精度。但高精度的融合估计通常对计算、通信资源要求较高,而资源要求较低的融合方法其解通常又是次优的。自适应航迹融合算法的计算过程可以根据当前系统的特性和需求,依据融合决策树自适应地选定航迹融合算法。仿真结果表明自适应算法具有接近加权协方差算法的精度,而计算量则减少一半左右。     

基于新型AFCM的多传感器目标跟踪航迹融合

多目标跟踪是多传感器系统信息融合中的核心技术之一.采用新型的AFCM模糊算法实现对多目标交叉状态下航迹数据关联.该算法定义了一种新的度量空间中的距离,通过新的距离定义有效抑制含有噪声点的样本及目标航迹交叉在迭代中对数据关联聚类中心点的大幅偏差.同时应用改进带加权的航迹融合算法对红外和毫米波雷达传感器测量的航迹数据进行融合.仿真试验证明,新的算法在综合多传感器探测优势的基础上,对航迹的融合结果优于SF算法.新的数据关联算法和改进的加权航迹融合算法为多源信息融合提供了一种可靠有效的多目标跟踪技术.     

基于改进加权航迹关联的异步融合算法与仿真

在分布式多传感器信息融合系统中,来自各传感器的局部航迹往往是不同步的。针对分布式多传感器异步航迹关联与融合问题,文中提出一种基于改进加权航迹关联的异步航迹顺序融合算法。把多传感器异步航迹外推校准到同一时刻,实现异步航迹的同步化,再用改进的加权航迹关联算法进行航迹关联,并利用顺序融合算法对已关联航迹进行融合。仿真结果表明了该算法的有效性。     

基于反馈结构的多传感器自适应航迹融合算法

在分布式多传感器信息融合系统中,自适应融合算法通过预先设定两个距离测度。然后将它们与逻辑判决树中的阈值进行比较来选择不同的融合算法,达到适应系统特性的不断变化,平衡精度与计算量之间矛盾的目的;反馈结构可用来提高局部节点的跟踪性能,进而提高全局航迹的融合精度．综合上述两种方法,提出一种新的基于反馈结构的多传感器自适应航迹融合算法,并在传感器异步的情况下讨论了其具体的计算过程．仿真结果表明该算法以较小的计算量达到了近似加权协方差算法（WCF）的融合精度．     

交互式多模型异步航迹融合算法

对分布式融合系统中的异步航迹融合算法进行了研究.已有的异步航迹融合算法要求传感器所采用的状态方程与目标运动模式相同,这在实际应用中很难满足.针对已有异步航迹融合算法的不足,建立了基于状态方程集合的异步航迹融合模型.所有传感器均采用基于同一状态方程集合的交互式多模型(IMM)算法来实现航迹生成,融合中心对来自于相同状态方程的异步航迹数据进行加权平均来获得同步航迹,提出了交互式多模型异步航迹融合(IMMASTF)算法.仿真结果验证了IMMASTF算法的有效性.     

基于多模型航迹质量的融合算法

如何确定最优加权因子是加权航迹融合算法中一个值得深入研究的问题。通过提出多模型航迹质量(Track Quality with Multiple Model, TQMM)的概念,并给出一种带信息反馈的加权航迹融合算法,来解决多传感器跟踪同一目标时的权值最优分配问题。系统引入反馈机制,利用多模型航迹质量确定权值,能够精确地更新权值,从而实时有效地进行目标跟踪。仿真结果表明,与已有的加权融合算法相比,该算法具有更好的跟踪性能,特别是在融合系统传感器观测精度相差较大的情况下,算法的跟踪效果更为突出;并且,随着传感器数目的增加,系统的跟踪精度逐步提高,但当传感器增加到一定数目时,系统的融合精度并没有得到明显的改善。     

序贯处理的多传感器航迹融合算法研究

基于分布式的多传感器航迹融合系统,采用序贯处理的方法并结合矩阵加权的融合算法,在估计误差协方差阵迹最小的准则下,提出了估计误差相关条件下的航迹融合算法,从理论上对算法的航迹融合性能进行了分析,并进行了仿真。仿真结果表明了基于序贯处理的融合算法的可行性和有效性。     

基于动态加权的分布式多传感器航迹融合算法

针对目前分布式航迹融合算法中鲁棒性和实时性问题,基于充分利用多传感器测量数据中互补和冗余信息的思想,通过局部航迹估计间模糊支持度函数的建立和支持度矩阵的求解,动态地实现各局部航迹估计在融合中心权重的合理分配,进而提出了一种基于动态加权的分布式多传感器航迹融合算法。最后,通过蒙特卡罗仿真验证了该算法的有效性。     

一种高性能航迹融合反馈系统的设计与实现

根据数据融合功能层次性,数据融合多集中在测量融合和航迹融合两方面.在具有较高稳定性、可靠性和易实现性的航迹融合系统中,航迹关联和航迹融合是主要研究内容,系统结构设计也围绕这两个核心展开.本文详细介绍了具有评估反馈的多传感器异步航迹融合系统模型,该模型可分为航迹预处理、航迹关联、误差检测、航迹融合几个模块,在此基础上给出了相应算法.仿真结果表明,该系统模型具有较好的航迹关联与航迹融合性能.     

带反馈信息的多传感器航迹融合算法

基于分布式多传感器航迹融合系统,采用序贯处理的方法,研究了相关条件下带反馈信息的多传感器航迹融合问题.以估计误差方差阵迹最小准则导出了相应的融合算法,并进行了仿真分析.仿真结果表明带反馈信息的多传感器航迹融合算法的可行性和有效性,同时也表明带反馈的融合算法比不带反馈的融合算法具有更高的跟踪精度.     

多传感器噪声方差未知情况下的异步航迹融合

针对分布式多传感器数据融合系统,提出了一种多传感器异步航迹融合算法。现有的多传感器信息融合算法大都基于Kalman滤波器,要求噪声方差已知,并且假定各传感器同步采样,不考虑通信延迟。本文在分布式处理的模式下,基于各传感器在扩展记忆因子递推最小平方(EFRLS)估计形成本地航迹的基础上,提出了一种融合误差均方差矩阵的迹最小意义下的异步目标航迹融合算法。仿真实验结果表明,这种融合算法是有效的,算法接近集中式融合算法的精度。     

基于刀切法与自适应加权的多传感器信息融合算法

针对加权平均、最优加权、自适应加权多传感器信息融合算法的不足,提出采用刀切法与自适应加权方法相结合的信息融合算法。该算法在自适应加权的基础上充分利用观测值与各个历史时刻的估计值,通过构造伪值分别对估计值与加权因子进行Quenouille估计。实验结果表明,在经过刀切法与自适应加权相结合后,数据处理的精确性和稳健性方面都优于普通的处理方法。     

噪声方差未知情况下多传感器航迹融合

在多传感器信息融合中,已有的航迹融合算法都是在噪声方差已知情况下基于最优的卡尔曼滤波算法的,而实际应用中噪声方差往往是未知的.针对上述问题,基于扩展记忆因子递推最小平方(EFRLS)估计的滤波方程,研究了噪声方差未知情况下集中式、分布式、混合式多传感器航迹融合方法.并对三种航迹融合算法的跟踪性能和卡尔曼滤波融合算法的性能进行了仿真比较.由于多级式多传感器的航迹融合方法可由本文的方法直接推广,所以只需研究两级的情况就可.     

多传感器信息融合技术在智能火灾报警系统中的应用

为了能快速准确检测到周围生产、生活环境的状况,及时预报火灾的可能性,本文介绍了多传感器信息融合的基本思想,在此基础上以模块化的形式,探索了自适应加权数据融合算法和D-S证据理论在智能火灾预警报警系统的应用。结果表明多传感器信息融合算法可有效提高系统的识别能力,并提出了有待解决的问题。     

基于多传感器数据融合的智能火灾预警系统

根据当今火灾探测的现状和实现火灾早期探测的需求,将多传感器数据融合技术应用在火灾预警系统中。选择多个传感器对火灾过程的多参数进行监测,特别对火灾发生初期产生的异常信息进行全面监控,弥补了采用单一传感器的不足,扩展了时间上和空间上的观测范围。采用自适应加权融合估算法配合智能判别技术,增强了系统报警输出的灵敏度和可靠性,使系统达到了实现提前预警的目的。     

加权融合法处理无序量测问题

针对集中式多传感器目标跟踪系统中存在的无序量测问题,基于协方差加权融合的思想,在融合估计误差协方差矩阵迹最小意义下,建立了基于最优融合的多步延迟无序量测更新算法。该算法先将无序量测配准到最新状态估计的时刻,将其与之进行协方差加权融合。为进行无序量测与各传感器量测噪声相关性的计算,引入了等效量测。通过理论分析和仿真实验说明该算法能有效处理无序量测多延迟问题,其性能接近最优且随延迟步数增加性能下降非常小,而且有与最优的数据缓存法相同的滤波精度,以及较小的额外存储量。     

一种面向互联概率加权的JPDA多传感器数据融合方法

针对单传感器联合概率数据互联(Joint Probabilistic Data Association, JPDA)在复杂环境下难以跟踪多个目标的问题,提出一种基于JPDA量测目标互联概率统计加权并行式和序贯式多传感器数据融合方法。首先,给出单传感器JPDA算法。然后,介绍多传感器JPDA数学模型,基于这一模型,使用互联概率加权,推导并行式和序贯式多传感器数据融合公式,这对多传感器数据融合有一定指导意义。最后,对单传感器JPDA方法在不同杂波密度、不同过程和不同观测噪声下目标跟踪的距离RMSE进行仿真,结果表明,随着这3项指标皆增大,目标距离RMSE增大;同时,对本文的2类多传感器JPDA方法与其他几类跟踪方法在数据集PETS2009下有关行人跟踪性能进行仿真,结果表明,本文并行式和序贯式多传感器JPDA方法相较于其他方法在跟踪准确性、跟踪位置准确性、航迹维持以及航迹遗失上皆为最优,而且序贯式融合略优于并行式多传感器JPDA。