舰载指控系统航迹相关算法研究

基于随机神经网络的多目标数据关联成果的基础上，提出一种新的适合实际应用的多目标跟踪的综合方法。该方法放弃了联合概率关联方法的加权平均更新航迹的特点，利用计算出来的互联概率在航迹更新时作一对一的互联决策，解决了跟踪多目标时相邻目标时相邻目标的航迹趋于合并的问题，同时给出了航迹起始的通用方法，并通过仿真研究说明改进算法的有效性和可行性。     

基于小波变换的模糊航迹关联算法

航迹关联是实现分布式多传感器信息融合的关键技术.针对传统的模糊关联算法正确关联率低的问题,基于小波变换对传统的模糊关联算法进行了改进,提出一种新的航迹关联算法.首先,通过小波分析对目标航迹数据序列进行处理,获取新的航迹特征;然后,采用模糊均值聚类法确立隶属度函数、综合相似度和阈值判决准则,完成对已获取的新航迹特征的分类关联.仿真实验表明：与模糊算法相比,该算法的正确关联率提高约0.30.     

测向交叉定位系统的动态航迹起始算法

提出了一种两站测向交叉定位系统多目标跟踪的动态航迹起始算法。该算法根据启发式规则消除一部分虚假定位点,用Hough变换法检测出所有直线航迹,再利用逻辑法起始真实目标的航迹。对存在虚警、漏检和目标数量未知的复杂环境的仿真研究,证明了该算法的有效性。讨论了新算法由两站系统推广到多站系统的方法,避免了多站测量数据关联的NP完全问题。     

一种新的数据融合航迹关联算法

最近邻域经典算法在求解航迹关联问题时,由于过度依赖特征阈值以及缺乏全局性考虑,在航迹密度较高的情况下容易出现错误关联．针对这一问题,引入全局搜索策略并采用动态规划和跟踪门技术,提出了一种新的全局最优航迹关联算法．在真实的海上目标航迹关联环境下对两种算法进行了实现,与最近邻域算法相比,新算法不仅获得了较高的关联正确率,同时减少了关联结果对特征阈值的依赖．     

基于三角形拓扑相似性的航迹关联算法

针对多个传感器量测航迹在系统误差下关联融合困难的问题,提出基于拓扑4交差模型和三角形拓扑相似度的航迹关联方法,将传感器探测目标分成若干个拓扑三角形结构,使用4交差模型排除不同传感器探测中相关可能性小的三角形;然后定义三角形相似度,对归属于不同探测源的拓扑三角形相似程度进行度量,从而得出目标之间的相关程度,获取航迹关联结果。仿真结果表明,在目标密集编队时,该算法具有有效性。     

量测划分的PHD航迹关联算法

高性能空中机动目标跟踪是现代预警雷达的核心任务之一.为了提高概率假设密度(PHD)滤波器的多目标跟踪性能,提出了一种基于量测划分的PHD航迹关联算法.考虑到传统PHD滤波无法给出目标各自的航迹属性信息,而且当跟踪区域存在大量杂波时,滤波效率严重降低;同时,对于密集邻近多目标跟踪,传统方法还存在不同目标跟踪的量测不匹配问题.针对上述问题,提出了分类检索的椭球门限量测划分方法,并将其应用到改进的高斯项权值重新分配的PHD航迹关联算法中,首先对每一步得到的量测集合通过分类检索的椭球门限方法,划分为已存在目标、新生目标和杂波的量测子集,再分别对各类目标使用对应的量测子集进行跟踪滤波,这样去除了杂波对真实目标的无效更新计算,提高了航迹关联算法的计算效率;其次,通过引入一种新的权值分配规则,调整邻近目标的高斯成分的权值大小,大幅减小了邻近目标的状态提取误差,提高了相邻目标的跟踪估计精度.大量数值仿真表明,所提方法明显改进了滤波计算效率和邻近目标跟踪精度.     

数据关联算法的研究

在现代目标跟踪系统中,数据关联是一个重要组成部分.由于测量来源的不确定性,密集环境中的目标跟踪比较困难.概率数据关联算法和联合概率数据关联算法能很好地处理目标跟踪并在很多领域得到了广泛的应用.但是一旦出现某种干扰或是故障,通过概率数据关联算法得到的滤波值也会偏离真实值很多,造成滤波发散,严重影响性能.针对这一不足,基于概率数据关联算法中的组合新息,提出了修正概率数据关联算法.最后用一些实例来评价该跟踪算法的跟踪性能,仿真结果表明了修正概率数据关联算法和修正联合概率数据关联算法的有效性.     

多目标跟踪数据关联算法综述

多目标跟踪在军事、医疗和交通等方面应用广泛.考虑存在误检、漏检和噪声的情况,数据关联问题成为多目标跟踪中一个核心难点问题.通过介绍最近邻法、多假设关联、概率数据关联、联合概率数据关联、粒子滤波和模糊目标跟踪等6种经典数据关联算法,分析各种算法的优点和局限性,以及近几年的研究进展,展望其未来的发展趋势.     

一种航迹关联的非参数检验方法

航迹关联是多站雷达数据融合中的一个重要问题．在多站雷达数据融合过程中，融合中心接收到不在同一地点的多部雷达的测量，面临的一个关键问题是如何判断这些测量是否源于同一目标．在对目标跟踪的基础上，提出了一种基于非参数检验理论的航迹关联方法．通过实际数据仿真，结果表明该方法是有效的，且易于实现。     

高度层优化使用问题的指派模型及算法

飞行高度层的优化使用是空中交通管制(ATC)自动化理论研究的核心问题。为取得任意两架飞机之间的水平约束,提出航空器相对于飞行高度层的一般性指派问题(AP)的研究方法。引入广义指派(GAP)扩展效率矩阵,分析单架飞机占用一个飞行高度层和多机共用一层效率矩阵元素的定义方法,研究垂直剖面航迹优化的匈牙利求解。效率矩阵如果随条件发生变化,问题变为不确定型,对此,给出了将其转换成确定型问题处理的一般方法。实例表明,直接或间接应用匈牙利算法对于ATC决策的实时求解是有效的。     

基于串行处理的动态多维分配算法

提出一基于串行处理的动态多维分配算法,将静态分配问题推广到动态跟踪中,并给出了互联测量代表元确定、航迹起始、野关联剔除等关键问题的数学模型．仿真结果表明,该算法能够对多目标进行稳定的跟踪．     

基于辐射源信号特征信息的JPDA无源跟踪算法

提出一种基于信号特征信息的改进联合概率数据互联算法,该算法不仅利用目标状态空间信息同时利用了目标特征信息计算互联概率。在航迹交叉和近距离情况下,传统算法出现目标航迹丢失,而改进算法可正常工作。通过计算机仿真证明了改进算法的有效性。     

一类指派问题的数学模型与算法研究

通过建立一个多目标整数规划模型来描述火车站列检任务分配问题;用遗传算法求得了模型的满意解.研究结果表明改进后的交叉和变异算子显著提高了算法的有效性.     

一种改进的多源异类航迹关联方法

为了克服在多传感器信息融合系统中各类传感器的探测精度差异性很大以及异类航迹关联常常面临高不确定性的问题,提出了将证据理论引入到多因素模糊综合决策航迹关联中.利用证据理论进行不确定信息证据合成,再根据多因素模糊综合决策隶属度函数获取证据,解决了航迹关联的不确定性和证据理论在证据获取时存在的困难.实验结果表明:采用该方法的异类航迹关联能够有效克服证据合成过程中的不确定性,降低错漏关联率.     

基于雷达-维距离像的航迹相关方法

为提高灵巧、多模高分辨雷达跟踪目标的能力,利用宽带雷达－维距离像可实现快速辩别目标的特性,提出了高分辨雷达在多目标跟踪过程中,用一维距离像进行航迹相关的方法,定义了参数匹配分,用它讨论相同或不同目标之间距离遥相关性,利用距离匹配分均值和方差信息确定了航迹相关的判决门限和最大姿态角的变化量,三种真实飞机目标的实验结果表明,在一定姿态角度范围内,可以精确判别出目标的航迹,同时也证明了通过加密采样间隔,可提高航迹关联的准确性。     

不同维状态的多传感器MAP航迹融合方法

在分布式多传感器数据融合结构中,各传感器通过处理各自的观测数据把形成的航迹在融合中心进行处理.在实际中各传感器的观测信息维数不一致,也即各传感器可能采用不同的模型观测同一目标;为解决上述问题,通过建立状态映射,提出了输出目标估计状态之间维数不同情况下的带反馈极大验后(MAP)估计融合方法,并通过计算机仿真验证了该算法的有效性.     

基于改进核相关滤波算法的目标跟踪

针对核相关滤波算法仅使用一种特征表达进行目标追踪,使其在一些场景中跟踪效果不佳的问题,提出了一种多特征融合的核相关滤波跟踪方法。采用31维的方向梯度直方图特征、58维的局部二值模式特征和1维的灰度特征进行融合。该算法选择在特征层进行特征融合,先将方向梯度特征和局部二值模式特征并联融合,再将融合后的特征串联融合灰度特征,形成新的特征表达。在OTB(Object Tracking Benchmark)数据集上进行了测试,结果表明,该算法具有更好的跟踪效果。     

杂波环境下雷达组网的多目标聚类融合跟踪

多传感器多目标跟踪是信息融合技术在目标跟踪领域的应用范例,数据关联是其中的关键技术之一.对于杂波环境下的组网雷达多目标跟踪,讨论了粗、精关联相结合的数据关联方法.先用基于跟踪门限算法进行粗关联,排除部分杂波,再用模糊C-均值算法模糊聚类来实现关联.通过把多传感器跟踪问题转化为多个单传感器跟踪问题,更有效地实现关联,最后融合量测,滤波后得到目标的状态估计.用该算法对目标进行蒙特卡罗仿真,其比改进前的模糊C-均值关联算法和最近邻域算法在杂波环境下更能有效实现数据关联.     

动车组周转、到发线运用和接发车进路排列方案的综合优化研究

综合动车组周转、车站到发线运用和接发车进路排列3个相互衔接的作业过程,以动车组在运行线之间的接续关系、动车组占用到发线和道岔的相容性为约束条件,以运用动车组数量最少、到发线运用效用最大和接发列车总走行距离最小为优化目标,构建了综合性的多目标0-1型整数线性规划.通过模型求解,可以同步得到动车组周转方案、到发线运用方案和接发车进路排列方案.算例表明,本文构建的模型能够达到整体优化3个作业过程的目标,可以为实际的运营工作提供一定的决策支持.     

基于航迹关联的一、二次雷达联合跟踪

该文针对一、二次雷达在杂波环境下多目标多传感器协同跟踪问题,提出了一种带二次雷达修正的基于航迹关联的一、二次雷达联合跟踪算法。该算法先通过一次雷达对敌友方目标和二次雷达对友方目标运用联合概率数据关联算法滤波跟踪得到航迹数据之后运用双门限航迹关联判定友方目标并撤消对友方目标的跟踪和利用二次雷达探测数据进行对敌方目标的高度信息进行自适应修正,通过蒙特卡洛仿真表明该算法在提高目标跟踪精度和减小处理器的运算量都是有效的。