多传感器信息融合中的概率数据关联算法

多传感器信息融合是现代C3I系统中的一项关键技术,在军事和民用方面有着极为广泛的应用背景,是目前科技界的一个热门研究.本文提出利用PDA(Probabilistic Data Association)算法最优性能状态来有效减少目标跟踪门内无效观测的数量,达到改善算法性能的目的.通过理论分析,证明本方法的有效性,尤其在强干扰的环境中更为明显.     

基于多传感器数据融合的目标识别和跟踪

基于单传感器（雷达或红外）系统存在局限性,提出了基于多传感器（雷达和红外）信号融合的目标识别和跟踪系统,它能利用不同传感器的数据互补和冗余。特征层融合能通过利用其他传感器模块提供的目标特征信号来提高目标检测概率和降低虚警概率;决策层融合能矫正因受干扰等原因而失去目标跟踪能力的传感器模块的伺服跟踪回路,并提高抗干扰性。     

多传感器稳健融合跟踪算法

讨论了多传感器融合跟踪的稳健性算法．针对集中式多传感器的融合跟踪结构,采用统计方法和随机逼近方法分析了传感器最优权的选取原则,得出了传感器融合对公共测量噪声没有影响的结果．依据最优选取原则给出了两种自适应融合跟踪算法,算法能在线适应传感器性能的变化,并使融合方差最小．采用典型航路进行了算法仿真,结果验证了理论分析的合理性和工程应用有效性．     

一种用于杂波中机动目标跟踪的自适应关联波门设计方法

针对传统关联波门设计方法在应用于机动目标跟踪时容易引起失跟现象的问题,提出一种新的自适应关联波门设计方法。该方法在综合交互多模型概率数据关联算法的基础上进行关联波门设计,当波门内不存在有效量测时,首先以最大机动水平对应的模型误差协方差对关联波门进行适当扩大,确保量测点迹进入波门。然后假定目标的机动能力已知,在目标运动状态的预测范围内利用观测信息寻找最小均方误差意义下的最优波门中心。该方法可以从根本上改善关联概率,从而降低失跟率,提高目标跟踪精度。仿真结果表明,与传统关联波门设计方法相比,该方法的失跟率降低了30%~40%,而且目标机动时的跟踪精度提高了20%~30%。实测数据同样验证了该方法的有效性。     

基于灰色关联分析的多传感器数据融合方法

提出了一种基于灰色关联分析的多传感器数据融合方法，计算多传感器测量数据的灰色关联矩阵，进行灰色优势分析，然后进行数据融合。此方法考虑了各传感器测量数据的精确度，而且删除了测量比较差或测量不到的数据。仿真结果表明，应用该方法可进一步提高多传感器的测量精度和可靠性，适用于多传感器的数据融合。     

基于自适应采样速率交互式概率数据关联的机动目标跟踪算法

在交互式多模型和概率数据关联算法融合的基础上,又将自适应采样速率算法融合到交互式多模型概率数据关联滤波器中,提出了自适应采样速率交互式概率数据关联算法,该算法不但能有效地跟踪高速机动的目标,且能使系统的采样间隔根据目标的运动状态做自适应调整. 仿真结果表明该算法扩大了机动目标的跟踪范围,且对高速机动的目标有很好的跟踪效果和较强的跟踪精度.     

基于异质传感器航迹融合算法的稳定性分析

给出了基于异质传感器的动态状态矢量融合算法，针对两个采用二维理想线性卡耳曼滤波器的异质传感器，对融合的互协方差矩阵的稳定性进行了分析，揭示了数据融合的本质。     

杂波环境下基于视听信息融合的目标跟踪

以监控系统为研究背景,充分利用场景中视听媒体间存在的天然时空相关性,将视觉信息和听觉信息有效地融合从而实现对目标的快速跟踪.利用机器视觉相关理论提取视觉运动特征,利用计算听觉场景分析技术抽取音频场景特征,建立视听信息特征级融合模型并进行联合场景事件判断.仿真结果表明,应用视听信息融合对目标进行跟踪,预测误差小于单独基于视觉的目标跟踪,同时听觉信息的引入有助于克服图像噪声.     

用于目标识别的多传感器信息融合算法研究

提出了一种用于目标识别的多传感器雅息融合算法-后验概率检测算法.在该算法中,融合中心将各个传感器送入的识别结果进行综合处理,得出最终的决策.仿真结果表明多传感器系统探测目标的性能优于单传感器系统,该算法运算量小,适于进行快速的实时处理.     

空基多平台多传感器机动目标自适应跟踪

在空战中，需要基于空中移动平台对机动目标进行自适应跟踪．由于机动目标“当前”统计模型符合实际目标的动力特征，所以文中基于该模型，针对空基多平台多传感器环境，推导了机动目标跟踪的状态方程和测量方程，并给出了机动目标自适应跟踪算法．Monte—Carlo仿真表明，该方法能有效地估计出机动目标的运动状态．     

一种基于雷达和红外的粒子滤波融合跟踪方法

针对Kalman滤波不能处理雷达与红外传感器量测信息融合中的非线性问题,提出了一种基于粒子滤波方法的融合跟踪算法.该算法通过利用量测方程的非线性分析和粒子滤波器计算状态估计值,从而以线性迭代的方式得到系统的最优估计.仿真结果表明,与采用Kalman滤波的方法相比,该算法具有更高的估计精度,同时减小了计算量.     

粒子滤波融合跟踪方法

针对Kalman滤波不能处理多传感器量测信息融合中的非线性问题,提出了一种基于粒子滤波方法的融合跟踪算法.通过对量测方程的非线性分析,利用粒子滤波器计算目标状态估计值,通过线性迭代的方式得到系统的最优估计.仿真结果表明,与采用Kalman滤波的方法相比,该算法具有更高的估计精度和更少的计算量.相比于单传感器,减少了量测信息的模糊性,提高了资源的利用率.     

基于小波多分辨率分析的机动目标跟踪算法

研究了一种基于多分辨率分解的机动目标跟踪算法,该算法利用小波中的经典算法——Mallat算法对单一分辨率的量测数据进行多尺度分解,将分解得到的多分辨率量测数据用于目标状态更新。仿真结果表明,该算法具有较好的跟踪性能。     

基于交互式多模型扩展维特比容积卡尔曼滤波机场场面运动目标跟踪

根据先进场面运动引导控制系统(advanced surface movement guidance and control system,A-SMGCS)的监视要求,提出一种基于交互式多模型扩展维特比算法(interactive multi-model extended viterbi algorithm,IMMEV)与容积卡尔曼滤波(CKF)相结合的目标跟踪算法,以实现机场场面目标的跟踪。根据机场场面运动目标的运动建立相应的运动模型集,采用交互式多模型算法(IMM)实现目标跟踪;模型集中过多的模型会导致运算复杂性增加,且不能真实反映目标的运动,采用扩展维特比(extended viterbi,EV)算法对IMM进行优化,简化模型集;容积卡尔曼滤波器(cubature Kalman filter,CKF)较传统的滤波算法具有更高的滤波精度和稳定性,将其与IMMEV相结合形成IMMEV-CKF跟踪算法。为了验证所提出的IMMEV-CKF对场面运动目标跟踪性能,仿真研究IMMEV-CKF算法、IMM-UKF和当前统计模型对同一目标的跟踪。仿真结果表明,IMMEVCKF在跟踪精度性能方面要优于IMM-UKF和改进后的当前统计模型。因此,IMMEV-CKF更能满足机场场面运动目标跟踪要求。     

基于VD算法的机动目标跟踪研究

针对机动目标有多个运动模型的特点,建立了机动目标的CA模型和CV模型.采用变维滤波(VD)算法对目标运动轨迹进行跟踪,计算机仿真结果表明VD算法对机动目标跟踪具有较高的精度.     

基于机动频率自适应的目标跟踪算法

利用观测新息在目标机动时发生变化的信息，设计了一种自适应的机动目标跟踪算法，通过对目标状态误差的估计，从而自适应的改变机动频率，使跟踪算法与目标的真实状态更接近，该算法具有运算量小、跟踪精度高、易于工程化实现的特点。     

一种用于多目标跟踪的改进PDA算法

对概率数据关联滤波(probability data association filter, PDA)算法进行了改进.新算法考虑了临近目标对航迹更新的影响,修正了关联门相交区域内回波来自被跟踪目标的后验概率.仿真证明,新算法在计算量和PDA算法接近的情况下减少了误跟踪和目标丢失现象.     

基于反馈判决的鲁棒自适应机动目标跟踪算法

针对平方根容积卡尔曼滤波(SRCKF)在机动目标跟踪中面临测量异常和模型失准时估计精度下降的问题,提出了一种基于反馈判决的鲁棒自适应算法.利用Huber函数对观测残差序列处理获得权重向量以修正测量协方差,增强算法的抗差能力以克服测量异常问题;同时,引入多重渐消因子调整预测误差协方差,从而改变滤波增益,增强算法的自适应性...