多傳感器信息融合模型是作戰(zhàn)平臺實現(xiàn)復(fù)雜戰(zhàn)場信息感知與處理的重要組成部分。然而,當前融合模型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難以同時滿足網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)理念下信息流動的扁平化要求和作戰(zhàn)平臺指揮控制的層次化要求,且模型往往與平臺綁定,融合過程也難以擴展,難以滿足模型不斷升級與跨平臺可用的通用性要求。因此,開展通用多傳感器信息融合模型研究,建立滿足扁平化和層次化融合網(wǎng)絡(luò)的平臺級通用信息融合模型,對于提高復(fù)雜戰(zhàn)場信息感知與處理建模效率,適應(yīng)信息化條件下作戰(zhàn)仿真不斷發(fā)展的應(yīng)用需求具有重要的理論和實踐意義。針對融合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中通用信息融合建模需求,在綜合分析已有相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,論文對模型總體架構(gòu)、多傳感器數(shù)據(jù)統(tǒng)一建模規(guī)范、目標軌跡跟蹤算法及其不確定區(qū)域計算和更新方法等關(guān)鍵問題展開研究,主要工作及創(chuàng)新點如下:（1）多傳感器信息融合模型總體架構(gòu)主要關(guān)注融合網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和平臺節(jié)點融合處理過程。而當前相關(guān)研究中沒有考慮網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的層次差異和優(yōu)先順序以及平臺節(jié)點融合處理過程的可擴展性。為此,論文提出基于指揮結(jié)構(gòu)的分布式融合網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法和基于三階段處理的平臺節(jié)點融合過程模型架構(gòu),實現(xiàn)從指揮層次結(jié)構(gòu)到平臺層次結(jié)構(gòu)再到融合處理單元的層次結(jié)... 

【文章來源】：國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

方位線定義圖

國防科技大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文第43頁從上述MOCTTA算法步驟可以看出，該判別算法的關(guān)鍵在于地理可行性測試、空間閾值thresholdS和空間邊界marginS的規(guī)則描述和計算。地理可行性測試表示觀測點和軌跡點之間的距離不應(yīng)該大于二者在相應(yīng)的時間間隔內(nèi)所運動的最大距離與二者最大不確定距離之和。如圖所示，假設(shè)軌跡點T是在0t時刻停止更新，位置坐標為(,)TTxy；在t時刻接收的觀測點C位置為(,)CCxy；MaxV是指作戰(zhàn)實體的假設(shè)最大速度。觀測點和軌跡點位置估計誤差橢圓的長半軸分別為CMajA和TMajA。圖4.2地理可行性測試示意圖則地理可行性滿足條件：C,TmaxRR其中，22,()CTCTCTRxxyy，maxmax0()CTRVttMajAMajA其中C,TR是指0t時刻軌跡點T的位置到t時刻觀測點C的位置之間的距離，maxR表示依據(jù)目標以假設(shè)最大速度MaxV在時間間隔0ttt內(nèi)可能達到的最大距離，同時考慮觀測點和軌跡點的位置估計誤差�？臻g閾值thresholdS表示觀測點與軌跡點能夠容忍的最小相關(guān)聯(lián)程度。如果MOC值超過這個閾值，則表示觀測點與軌跡點不相關(guān)�？臻g閾值的大小取決于狀態(tài)空間的維度。例如，在EKF狀態(tài)空間模型中，具有三維位置和速度的狀態(tài)變量具有6個分量，因此狀態(tài)空間的維度為6，空間閾值thresholdS此時取值為6；具有二維位置和速度表示的狀態(tài)變量具有4個分量，則thresholdS=4。然而，如果沒有采用EKF狀態(tài)空間模型，則空間閾值默認設(shè)置為8，而跟觀測點或估計點中定義的狀態(tài)變量維度沒有關(guān)系。然而，空間閾值的取值有可能過大，導(dǎo)致多條軌跡符合該判決規(guī)則，沒能起到判決效果。

國防科技大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文第46頁圖4.4不確定區(qū)域AOU定義示意圖可以看出，關(guān)于目標位置不確定區(qū)域的參數(shù)包括橢圓中心坐標（即目標位置）、長半軸和短半軸、橢圓方向、當前不確定判決時間以及目標真實位置在區(qū)域內(nèi)置信度。橢圓中心坐標則是表示目標當前位置坐標，在以經(jīng)緯度表示目標的當前位置。在三維立體坐標系中，則是以經(jīng)緯高來唯一標識目標當前位置。在作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)中，在無法得知目標的地面真實位置情況下，可以使用傳感器感知到的目標位置來近似目標的地面真實位置。長短半軸和橢圓方向用于確定不確定區(qū)域橢圓的大小和旋轉(zhuǎn)角度。長短半軸由目標位置在經(jīng)度方向和緯度方向的偏差確定，在長半軸方向，目標位置具有最大的不確定性；在短半軸方向，目標位置具有最小的不確定性。通過坐標轉(zhuǎn)化確定橢圓的方向。當前不確定判決時間和作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)的仿真時間步長保持一致。對于運動目標，位置信息不斷更新，相應(yīng)的位置不確定區(qū)域會隨時間變化而變化，不同時間的不確定區(qū)域存在差異。不確定判決時間能夠有效表示不確定橢圓在時間維的變化。在多傳感器信息采集的前提下，運動目標不同時刻的位置信息可由不同傳感器獲取，由于傳感器精度的差異，不同時刻目標位置的AOU存在差異，如圖4.5所示，采用兩種融合算法對地面真實軌跡進行跟蹤和預(yù)測。假設(shè)觀測點分別在時刻15tt從五個不同的傳感器獲得，其中橢圓表示每個觀測點的AOU。測量誤差橢圓的不同尺寸和方向指示不同的傳感器環(huán)境。

【參考文獻】：
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碩士論文
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