一種多制式傳感器的數(shù)據(jù)融合算法

紅外探測(cè)器可以準(zhǔn)確探測(cè)目標(biāo)方位角和高低角，但卻無(wú)法探測(cè)目標(biāo)相對(duì)于探測(cè)器的斜距離，并且受紅外探測(cè)器作用距離限制。因此紅外探測(cè)器的測(cè)量點(diǎn)跡幾何模型為一直線段。
以上三種模型將三種形式的探測(cè)量與三種幾何對(duì)象相關(guān)了起來(lái)。如果每?jī)蓚€(gè)幾何對(duì)象問(wèn)的最小幾何距離定義為一個(gè)幾何對(duì)象上任一點(diǎn)到另一幾何對(duì)象上任一點(diǎn)所連線段長(zhǎng)度的最小值，則最小幾何距離就可以作為測(cè)量一測(cè)量的關(guān)聯(lián)程度的度量。度量相似程度是為了確定兩個(gè)測(cè)量或兩個(gè)測(cè)量集是否來(lái)自于同一個(gè)目標(biāo)。
通過(guò)分析，不難發(fā)現(xiàn)共有六種度量情況：1)點(diǎn)到點(diǎn)；2)點(diǎn)到弧線段；3)點(diǎn)到直線段；4)直線段到直線段；5)弧線段到弧線段；6)弧線段到直線段。其中，1)～4)種情況都很容易找到對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)公式直接求解；而對(duì)于5)和6)這兩種情況，雖不能用簡(jiǎn)單的方法求解，但是可以通過(guò)最陡下降法等數(shù)值最優(yōu)化方法求解。下面就以測(cè)量間的最小距離為基礎(chǔ)，對(duì)兩兩測(cè)量集間的相似程度進(jìn)行度量。

2 航跡關(guān)聯(lián)算法
2．1 測(cè)量-測(cè)量相似程度的度量算法
測(cè)量-測(cè)量相似程度的最佳度量應(yīng)該是兩次探測(cè)間的統(tǒng)計(jì)距離。但由于存在非線性關(guān)系，真實(shí)的統(tǒng)計(jì)距離求取困難。而兩次探測(cè)間的幾何距離則容易求出。不同探測(cè)器在同一時(shí)刻對(duì)于同一目標(biāo)的兩個(gè)探測(cè)值之間的幾何距離必定總是較小的，而對(duì)于不同目標(biāo)的探測(cè)值之間的幾何距離則不可能表現(xiàn)出這種特性。所以在較寬松的情況下，可以用以幾何距離作自變量的某一函數(shù)作為近似的度量函數(shù)。
本文算法中，設(shè)來(lái)自兩探測(cè)器在同一時(shí)刻對(duì)同一目標(biāo)的兩個(gè)探測(cè)值i和j間的幾何距離為dij，假定dij符合方差為的某種分布，則定義歸一化距離作為測(cè)量一測(cè)量相似程度的度量。而σij的近似計(jì)算公式可表示為：

因紅外探測(cè)器缺少距離量r，可用探測(cè)點(diǎn)跡對(duì)應(yīng)直線段上取得最小距離dij的點(diǎn)的距離r’替代；因兩坐標(biāo)雷達(dá)缺少高低角量φ，可用探測(cè)點(diǎn)跡對(duì)應(yīng)弧線段上取得最小距離dij的點(diǎn)的高低角φ’替代。紅外的和兩坐標(biāo)雷達(dá)的σφ都取0。
2．2 測(cè)量集-測(cè)量集相似程度的度量算法
最簡(jiǎn)單的度量值就是測(cè)量集中對(duì)應(yīng)測(cè)量相似程度的均值，即

其中：ei為兩測(cè)量集中第i時(shí)刻測(cè)量間的歸一化距離，N為當(dāng)前時(shí)刻。