基于曲線擬合的動(dòng)目標(biāo)多源數(shù)據(jù)融合與處理

尹中秋　郭中衛(wèi)　田晗

摘要：目前數(shù)據(jù)融合技術(shù)受到了越來越多的關(guān)注，而數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)作為數(shù)據(jù)融合的核心和關(guān)鍵技術(shù)，在軍用和民用領(lǐng)域中都具有很大應(yīng)用前景。其中對(duì)多傳感器動(dòng)目標(biāo)的數(shù)據(jù)融合是數(shù)據(jù)融合技術(shù)的重要方面。為解決多源數(shù)據(jù)融合過程中，不同傳感器獲得的大量觀測(cè)數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)匹配問題，提出了基于曲線擬合的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法。首先對(duì)各觀測(cè)傳感器的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，然后采用一種基于曲線擬合的時(shí)間對(duì)準(zhǔn)算法對(duì)不同觀測(cè)站數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得出不同傳感器的觀測(cè)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)匹配度，并通過仿真模擬，驗(yàn)證了該方法的可行性及合理性。

關(guān)鍵詞：多源數(shù)據(jù);關(guān)聯(lián);數(shù)據(jù)融合;曲線擬合

中圖分類號(hào)：TP311 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）15-0008-02

1 研究背景及意義

數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是綜合情報(bào)數(shù)據(jù)處理中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于僅有一個(gè)目標(biāo)的情況，由于受到各種噪聲雜波等非理想因素的影響，傳感器可能獲得多個(gè)量測(cè)點(diǎn)跡，有效量測(cè)很有可能會(huì)認(rèn)為存在多個(gè)目標(biāo)，這就需要建立起有效量測(cè)與目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，否則系統(tǒng)就很難判定有效量測(cè)來自哪一個(gè)目標(biāo)或者造成虛警信息，這時(shí)就需要運(yùn)用關(guān)聯(lián)算法來對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配[5]。數(shù)據(jù)融合技術(shù)起源于軍事領(lǐng)域，在經(jīng)過了幾十年的發(fā)展后，數(shù)據(jù)融合技術(shù)獲得了很多科研成果，并在軍事及民用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[6]。

數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)過程即確定傳感器接收到的量測(cè)信息和目標(biāo)源對(duì)應(yīng)關(guān)系的過程，其中涉及的兩個(gè)最關(guān)鍵的對(duì)象是多傳感器和多目標(biāo)。因?yàn)槟繕?biāo)可能處于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)，由此就有靜態(tài)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的劃分，前者主要用于定位，后者則主要服務(wù)于目標(biāo)關(guān)聯(lián)與跟蹤。本文討論的是目標(biāo)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。對(duì)動(dòng)態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)的處理，需要對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行連續(xù)的或者沿時(shí)間的離散觀測(cè)，利用獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)目標(biāo)的關(guān)聯(lián)于匹配，在目標(biāo)跟蹤中具有重要的意義。

2 數(shù)據(jù)融合建模計(jì)算

2.1 關(guān)聯(lián)關(guān)系建模

下面以兩組數(shù)據(jù)為例進(jìn)行說明，多組數(shù)據(jù)的情況與兩組數(shù)據(jù)類似，為兩組數(shù)據(jù)的兩兩組合。

a.數(shù)據(jù)預(yù)處理（時(shí)間配準(zhǔn)）：

由于各個(gè)傳感器的采樣周期不一致，所以獲取觀測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔不統(tǒng)一，故在融合之前需要通過處理將數(shù)據(jù)的采樣時(shí)刻統(tǒng)一到同一時(shí)間序列。其基本思想是：選擇其中一個(gè)或多個(gè)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合得到一條曲線。由擬合后的曲線計(jì)算得出其他任意時(shí)刻的值，按一定的準(zhǔn)則將各傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間配準(zhǔn)，從而，每個(gè)傳感器得到一組基于采樣時(shí)間的數(shù)據(jù)。

我們利用取觀測(cè)數(shù)據(jù)得到時(shí)間與示向度的數(shù)據(jù)序列組，利用冒泡法將數(shù)據(jù)按時(shí)間從小到大進(jìn)行排序得到初始化的數(shù)據(jù)序列[（ti，θi）（i=1，2，…n）]。

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