matlab航迹关联

在多传感器环境中，每个传感器都收集了大量的目标航迹信息。那么，一个重要问题是如何判断来自于不同传感器的两条航迹是否代表同一个目标，这就是航迹与航迹关联问题，简称航迹关联或航迹相关问题。同时，航迹关联也包含了将不同目标区分开来的任务。在航迹本身相距较远并且没有干扰、杂波的情况下，关联问题比较简单。但在多目标、干扰、杂波、噪声和交叉、分岔航迹较多的场合下，航迹关联问题就变得比较复杂。再加上传感器之间在距离或方位上的组合失配、传感器位置误差、目标高度误差、坐标变换误差等因素的影响，使有效关联变得更加困难。用于航迹关联算法通常可分为两类：一类是基于统计的方法，另一类是基于模糊数学的方法。

基于统计的方法

基于统计的航迹关联算法是以状态的估计差作为统计量并建立统计假设，最后以给定的概率接受或拒绝假设来判定航迹是否关联，包括加权法[1-3]、独立序贯法[4]、修正法[5]、相关序贯法[4]、经典分配法[6,7]、广义经典分配法[8]、独立双门限法[9]、相关双门限法[9]、最近领域法[10]、K-NN法、修正的K领域法[11]和广义概率数据关联[12]等。

基于模糊数学的方法

由于传感器测量误差、目标分布情况、目标运动规律及数据处理方法等因素的影响，要判断来自两个局部传感器的航迹是否对应于同一个目标，有时是很困难的，特别是在密集目标环境下或交叉、分岔及机动航迹较多的场合。对于运动平台上的传感器还存在着导航、传感器校准及转换和延迟误差等，这些误差又进一步增加了航迹关联的复杂性，这时统计方法显得力不从心，需要寻求其他方法。由于在航迹关联判决中存在着较大的模糊性，而这种模糊性可以用模糊数学的隶属度函数来表示，也就是用隶属度概念来描述两个航迹的相似程度。为此，参考文献[13-18]提出了一系列模糊航迹关联算法。基于模糊数学的方法是选定或设计关联隶属度，计算两两航迹的隶属值来确定航迹关联与否。包括模糊双门限[19]、模糊综合函数[20]、模糊综合决策[21]等方法。基于模糊数学的方法较基于统计的方法有较高的关联正确率，但是这种方法一般算法复杂度较高，致使系统负担较重。

1 A.J.Kanyuck, R.A.Singer. Correlation of Multiple-site Track Data. IEEE T-AES-6,

2(1970): 180-187

2R.A.Singer, A.J.Kanyuck. Computer Control of Multiple Site Track Correlation.

Automation, V ol.7, 1971: 455-463

3W.R.Dizler. Aaa Demonstration of Multisensor Tracking. In Proceeding of the 1987 Tri-Service Data Fusion Symposium, June 1987: 303-311

4何友, 陆大纟金, 彭应宁, 高志永. 多传感器数据融合中的两种新的航迹相关算法. 电子学报, 1997年第9期: 10-14

5Y. Bar-Shalom, L. Campo. The Effect of the Common Process Noise on the Two-senor Fused-track Covariance. IEEE T-AES-22, 6(1986):803-805

6Y. Bar-Shalom. On the Track-to-track Correlation Problem. IEEE T-AC-26, 2(1981): 571-572

7 C. B. Chang, L.C.Youens. Measurement correlation for multiple sensor tracking

in a dense target environment. IEEE T-AC-27, 6(1982):1250-1252

8何友,彭应宁,陆大纟金.多传感器数据融合模型评述. 清华大学学报,1996

年9月

9何友,彭应宁, 陆大纟金,高志永.分布式多传感器数据融合系统中的双门限航迹相关算法.电子科学学刊, 1997年6期: 721-728

10M. Kosaka, S.Miyamoto, H.Ihara. A Track Correlation Algorithm for Multisensor Integration. Proceedings of the IEEE/AIAA 5th Digital Avionics Systems Conf. , 1983:10.3/1-8

11何友,彭应宁, 陆大纟金.一种新的多目标多传感器航迹相关算法.清华大学学报, 1997年第9期: 108-113

12潘泉,叶西宁,张洪才. 广义概率数据关联算法. 电子学报. 2005,33(3): 467-472

13何友.多目标多传感器分布信息融合算法研究. 博士论文, 清华大学, 1996年11月

14刘刚, 王国宏, 何友. 多雷达航迹模糊相关中运算模型选择及仿真比较. 火控雷达技术, 1994年第3期:12-16

15索继东. 雷达目标跟踪的研究.博士论文,大连海事大学,1999.5: 44-57

16J.F.Wilson. A Fuzzy Logic Multisensor Association Algorithm. SPIE V ol.3068, 1997:76-87

17M. Tummala, I. Glem, S.Midwood. Multisensor Data Fusion for the Vessel Traffic System. NPS EC-96-005, 1996, USA

18M. Tummala, S.A.Midwood. A Fuzzy Associative Data Fusion Algorithm for Vessel Traffic System. NPS EC-98-004, 1998, USA

19何友,陆大纟金, 彭应宁. 多目标多传感器模糊双门限航迹相关算法. 电子学报, 1998(3): 15-19

20何友,彭应宁, 陆大纟金,王国宏.基于模糊综合函数的航迹关联算法.电子科学学刊,1999年1期: 91-96

21何友, 黄晓冬. 基于模糊综合决策的航迹相关算法. 海军工程大学学报, 1999年4期

选择一种基于统计的航迹关联算法与一种基于模糊数学的航迹关联算法，用Matlab实现，并比较两种算法的性能，要求实验设计初始航迹十条以上，撰写一篇论文。