基于拓扑序列法的灰色航迹关联方法.pdf

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1、第２０卷第９期电光与控制Ｖｏｌ．２０　Ｎｏ．９２０１３年９月ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＯｐｔｉｃｓ＆ＣｏｎｔｒｏｌＳｅｐ．２０１３doi：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－６３７Ｘ．２０１３．０９．００１基于拓扑序列法的灰色航迹关联方法张宇，　王国宏，　关成斌，　陈垒（海军航空工程学院信息融合研究所，山东烟台　２６４００１）摘要：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

2、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。关键词：航迹关联；灰色理论；空间拓扑；全局最优；系统偏差中图分类号：Ｖ２７１．４；ＴＮ９５７　　　文献标志码：Ａ文章编号：１６７１－６３７Ｘ（２０１３）０９－０００１－０５GrayTrackCorrelationAlgorithmBasedonTopologySequenceMethod

3、ＺＨＡＮＧＹｕ敞　ＷＡＮＧＧｕｏｈｏｎｇ敞　ＧＵＡＮＣｈｅｎｇｂｉｎ敞　ＣＨＥＮＬｅｉ（ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＦｕｓｉｏｎ敞ＮａｖａｌＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ敞Ｙａｎｔａｉ２６４００１敞Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｔｒａｃｋａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｗｉｔｈｓｅｎｓｏｒｂｉａｓｂｅｔｗｅｅｎｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇｒａｄａｒｓ敞ａｎｏｖｅｌｇｒａｙｔｒａｃｋｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅ

4、ｄｏｎｔｏｐｏｌｏｇｙｓｅｑｕｅｎｃｅｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ敞ｔｈｅｇｒａｙｔｈｅｏｒｙｉｓｕｔｉｌｉｚｅｄｔｏｇｅｔｔｈｅｇｒａｙｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｍａｔｒｉｘｏｆｔｏｐｏｌｏｇｙｓｅｑｕｅｎｃｅ敞ａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎｔｒａｃｋｓｉｓｓｅｔｕｐ．Ｔｈｅｎ敞ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍａｔｒｉｘｉｓｐｒｏｃｅｓｓｅｄｂｙｇｌｏｂａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｔｏｇｅｔｔｈｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｃｏ

5、ｕｐｌｅｓ．Ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｍａｋｅｓｕｓｅｏｆｇｌｏｂａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｔｏａｖｏｉｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｃｏｒｒｅｃｔｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｗｉｎｇｔｏｔｈｅｉｍｐｒｏｐｅｒｃｈｏｉｃｅｏｆｔｈｒｅｓｈｏｌｄ敞ａｎｄｕｔｉｌｉｚｅｓｓｐａｃｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｓｔａｔｕｓｍｅｓｓａｇｅｓｏｆｔｈｅｔｒａｃｋｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｒａｃｋｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｓｅｎｓｏｒｂｉａｓｃａｎｂｅａｃｈ

6、ｉｅｖｅｄｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Keywords：ｔｒａｃｋａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ；ｇｒａｙｔｈｅｏｒｙ；ｓｐａｃｅｔｏｐｏｌｏｇｙ；ｇｌｏｂａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｓｅｎｓｏｒｂｉａｓ常都没有将系统误差的影响考虑在内，仅考虑了随机0引言误差。文献［７］采用灰色关联解决系统偏差下的航迹航迹关联是雷达组网应用中的核心问题，它需要关联问题，但由于涉及门限选取问题，可能导致漏关联判断来自不同雷达的航迹是否对应同一个目标。准确概率大大提升，致使航迹关联的正确概率严重下降；文的航迹关联能有效地减少虚假、重

7、复的目标，同时提高献［８］提出了目标参照拓扑的航迹关联方法，但该方目标探测精度。通过长期的研究，已经总结出统计相法受空间划分方式和经验性门限值选择的限制，实际［１］关法和模糊判别法两大类算法，如加权法、最近邻域应用中效果并不那么理想；文献［９］对参照拓扑法进法、Ｋ近邻域及修正Ｋ近邻域法等基于统计理论的方行了改进，但建立拓扑序列矩阵时没有考虑目标速度法。在此基础上，何友等国内学者又提出模糊双门限信息，造成有用信息的丢失，致使正确关联概率下降。法、模糊综合函数法、多因素模糊综合决策法等基于模针对以上问题，本文在系统

8、偏差情况下提出了基［１－２］［３－６］糊模式识别的关联方法。但是，这些方法通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，并收稿日期：２０１２－０８－２９　　　　修回日期：２０１２－１０－２６建立航迹间的相关度量；然后，采用最优分配方法对相基金项目：国家自然科学基金项目（６１０３２００１）；“泰山学者”建设工程专项经费资助项目关度量矩阵进行处