基于JVC的紧凑型地波雷达海上目标点迹-航迹最优关联方法

紧凑型地波雷达由于接收天线阵列孔径减小导致对海上目标的定位精度低,在多目标跟踪算法中采用序贯式的点迹-航迹关联方式易发生误关联导致航迹断裂、误跟踪等问题.对此,该文将多目标点迹-航迹关联转化为最优分配问题,提出一种基于JVC算法的多目标点迹-航迹最优关联方法.对于关联波门重叠区域内存在公共候选点迹的多条航迹,首先以雷达获取的目标多普勒速度、距离与方位角作为目标特征参数,利用最小代价函数确定公共候选点迹与所有航迹之间的相似度,得到关联代价矩阵;然后以总关联代价最小化作为优化准则,采用JVC算法求解得到最优的点迹-航迹关联结果.利用仿真与实测目标数据开展了点迹-航迹关联实验,并与序贯最近邻关联方法的关联结果进行了对比.实验结果表明:采用该文所提方法跟踪得到的航迹时长明显优于序贯最近邻关联方法的结果,解决了序贯式关联因关联错误导致的航迹断裂、误跟踪等问题,提高了航迹跟踪的连续性.     

地波雷达与自动识别系统目标点迹最优关联算法

为了提高海洋探测精度和范围,针对高频地波雷达(HFSWR)和自动识别系统(AIS)目标点迹的融合利用问题,该文提出一种基于JVC(Jonker-Volgenant-Castanon)的点迹分状态全局最优关联算法。首先,通过判断高频地波雷达和AIS点迹的径向速度,将点迹分为准静态目标和动态目标。接着,选取径向速度和点迹间的球面距离为特征参数,对不同状态下目标点迹分别进行径向速度和位置间球面距离粗关联。最后,使用相对距离比的平均值进行关联效果的评价,通过选择合适的关联门限参数,使用JVC算法实现高频地波雷达和AIS的点迹最优关联。实验结果表明：该算法在关联相同点迹对数的情况下,关联精度高于最近邻(NN)算法和Munkres关联法,关联用时少于最近邻算法和Munkres关联法。通过近3年内3组不同时刻实测目标点迹的验证,该算法可以满足关联的实用性和实时性要求。     

基于改进盖尔-沙普利算法的自动识别系统与双频地波雷达断裂航迹关联

高频地波雷达(HFSWR)可以实现大范围海上船只目标的连续探测,但是海杂波等干扰因素的影响容易造成跟踪航迹的断裂。目前关于地波雷达航迹关联的研究中,通常忽略了航迹断裂的情况,将航迹关联视为二分图匹配问题,这会导致可能将单一目标的断裂航迹判断为多个目标,从而引起目标的误关联。针对上述情况,该文结合模糊综合评判和迭代搜索算法,首次将盖尔-沙普利(GS)算法引入航迹关联领域,并且对其进行改进以满足航迹断裂时的多对多航迹关联情况,提出了改进的盖尔-沙普利(IGS)算法。在该算法中,通过计算航迹之间的模糊综合评判值来得到航迹之间的倾向度序列,再由迭代搜索对航迹进行聚类以获得航迹集群,最后将航迹集群及倾向度序列输入盖尔-沙普利算法来进行数轮博弈以给出关联结果。利用双频率高频地波雷达和船只自动识别系统(AIS)的仿真数据与实测数据进行实验测试,实验结果表明：所提出的算法解决了在航迹断裂情况下的多传感器航迹关联问题,且在密集区域的航迹关联效果优于传统算法。     

基于检测-跟踪联动的紧凑型高频地波雷达弱目标自适应检测方法

紧凑型地波雷达发射功率低、回波信噪比低,目标检测难度大,在目标跟踪时由于目标漏检经常出现航迹断裂。为了提升其目标检测性能,提出了一种基于检测-跟踪联动的弱目标自适应检测方法。当跟踪器检测到目标航迹无法关联到新点迹时,将当前目标预测状态反馈至检测器;检测器在距离-多普勒谱上建立局部检测波门,采用二元假设检验法感知波门内的检测背景,根据不同的检测背景选取适用的检测门限调整方法,降低恒虚警检测的门限,判定是否有弱目标被检出。若能够检出目标,对其进行测向后将新点迹发送至跟踪器进行处理。利用实测数据开展了目标检测与跟踪实验,结果表明：与先检测后跟踪方法相比,该方法得到的目标航迹时长增加了29.76%,平均延长了19.25 min。     

雷达组网航迹灰色关联方法

针对雷达组网航迹关联问题,提出了一种基于灰色区间相对支持度的解决方法。通过分析雷达量测值与目标真实值之间的不确定关系,提出利用相对确定的区间数来处理测量误差的影响,在不同纬度区间数的基础之上构建灰色区间,通过计算灰色区间相对支持度,构建灰色区间相对支持度矩阵,将相对支持度最大的两个灰色区间作为判断航迹关联的依据。实例表明,该方法能够较好地解决组网雷达航迹关联问题。     

雷达目标航迹建立和管理的设计与实现

针对雷达系统数据处理的要求,设计了适用于工程实现的雷达目标航迹建立和管理的算法,对算法和涉及的关键技术进行了详细阐述,并将算法应用在雷达系统中。经过工程验证,该雷达目标航迹建立和管理算法的性能能够满足雷达系统的需求。     

雷达数据处理中非真实目标点迹的处理

雷达的目标提取器不仅能检测、录取真实目标的点迹数据，同时还能将由机内噪声、地物杂波、积极干扰和／或消极干扰、目标本身的副瓣等所产生的点迹数据送进计算机进行处理。这不仅加大计算机的处理量，而且也使目标跟踪困难，本文分析了雷达数据处理中这些非真实目标点迹的抑制和／或消除方法，给出了数据处理的流程图。     

基于特征辅助的灰色航迹关联方法

多雷达多目标航迹关联算法大多量测数据中因信息贫瘠的原因导致雷达目标航迹关联精确度较差、性能较低等一系列问题。基于灰色关联分析理论的航迹关联算法,分析研究了综合性线段Hausdorff距离(LHD)灰色关联方面的理论,并将其用在雷达航迹关联领域。通过仿真证明,该算法能够综合考虑航迹之间的距离远近度和2条航迹曲线的拟合度。特征辅助信息不仅可以用于数据关联,也可以用在航迹关联方面。提出基于目标特征辅助信息的序贯灰色关联算法,仿真证明该算法与传统灰色关联算法相比精确度较高,能够在工程实践中提高关联概率。     

基于拓扑序列法的灰色航迹关联方法

为了解决组网雷达存在系统偏差情况下的航迹关联问题,提出了基于拓扑序列法的灰色航迹关联方法。首先,采用灰色理论生成当前时刻目标拓扑序列的灰色关联矩阵,并建立航迹间的相关度量;然后,运用全局最优化方法对相关度量矩阵进行最优化分配获得航迹关联对。该算法采用全局最优化方法避免了门限选择不当对正确关联概率带来的影响,有效地利用了航迹的空间分布信息和状态信息。仿真结果表明,该算法可以有效地实现系统偏差情况下的航迹关联。     

基于神经网络的高频地波雷达目标到达角估计

该文利用神经网络进行高频地波雷达目标到达角估计。论文分别采用RBFN和GRNN构造了基于函数逼近和模式编码的到达角估计网络,介绍了网络结构、数据仿真的过程和应用于高频地波雷达目标定向的实际效果。数据仿真和现场实验的分析结果表明基于模式编码的GRNN网络到达角估计方法鲁棒性较好,在低信噪比时能够给出正确估计。     

多传感器多目标跟踪中的概率数据互联

通过在两维雷达和红外搜索跟踪两种不同传感器观测空间上建立多目标运动状态的投影，单传感器的ＪＰＤＡ算法被推广到此种多传感器数据融合系统之中，实现了其中的多目标数据互联和多传感器数据融合，从而提高了跟踪性能。     

多传感器多目标分布跟踪中数据关联的快速算法

本文提出了一种基于局部估计融合的多传感器多目标数据关联算法，它包括粗关联和精关联两个过程。     

基于多传感器的多目标联合概率数据关联被动跟踪算法

文章根据多传感器被动跟踪的特征,对传统的联合概率数据关联算法进行了修改,给出了求解联合事件概率的方法.利用同类数据的特点,采用了位置量测合并的方法,避免了计算量的增加.还开发了适用的生成可行矩阵的Matlab程序.最后,进行了MonteCarlo仿真实验,验证了文中算法能够很好地对多个目标进行精确跟踪.     

一种实现机动目标跟踪的STF动态模型PDA算法

本文提出了一种基于强跟踪滤波器(STF)的模型结构动态调整的概率数据关联算法(STF-PDA).该算法提高了概率数据关联(PDA)算法的性能.在跟踪目标,尤其是在跟踪机动目标的性能上,理论分析表明该算法比基于KF或EKF的PDA方法优越.且与基于KF和EKF的PDA算法进行了实验结果比较,结果表明,本文提出的算法更为有效.     

Cheap Joint Probabilistic Data Association with Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System State Filter for Tracking Multiple Targets in Cluttered Environment

The cheap joint probabilistic data association (CJPDA) with the adaptive neuro-fuzzy inference system state filter (ANFISSF) is presented for tracking multiple targets in the presence of low and high cluttered environments. The state update step of the CJPDA filter (CJPDAF) is realized with the ANFISSF instead of Kalman filter. The adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) has the advantages of expert knowledge of fuzzy inference system and learning capability of neural networks. A hybrid learning algorithm, which combines the least square method and the backpropagation algorithm, is used to identify the parameters of ANFIS. The tracks estimated by using the method proposed in this paper for different tracking scenarios are in very good agreement with the original tracks.     

基于两点式数据关联算法的多机动目标跟踪

本文首先分析了两点式概率数据关联算法,在此基础上将其与交互式多模型算法结合起来提出了一种用于跟踪多机动目标的新算法.由于充分利用了两点式数据关联算法在关联精度和计算量上的优越性,所提出的新算法无论在跟踪精度方面,还是计算量上都有很大的改善.理论分析与仿真结果验证了该算法优于传统的交互式多模型联合数据关联算法.     

一种多目标跟踪起始和数据关联的快速算法

包含有新目标跟踪起始的数据关联问题是多目标跟踪算法研究中的一个难点。本文首先描述了红外搜索跟踪（ＩＲＳＴ）系统进行多目标跟踪中的跟踪起始和跟踪终结问题;然后提出了采用可变跟踪门的方法,并且将ＩＲＳＴ系统接收到的目标红外辐射作为一个参考量。给出了多目标跟踪起始和数据关联的快速算法。最后给出了数值仿真结果,仿真表明了这种算法的快速性和有效性。