4.1 简述
基于模糊集理论的加权协方差融合法、信息矩阵融合法、伪测量融合法和模糊航迹融合算法应用广泛。
4.2 轨迹管理
4.2.1 逻辑法
1.轨迹头-每条轨迹的第一个点:新检测到的点,未匹配上的孤立的点,噪声点迹。需要建立一个较大的环形关联门
2.轨迹开始:关联上的两个点可以推出第三个点,形成一个轨迹。
3.确认轨迹:
- 扫描连续三个周期。
- 当距离较远时,允许不扫描第三个周期,并推测三个周期。
距离 | 点迹1 | 点迹2 | 点迹3 | 点迹4 | 点迹5 | 点迹6 |
---|---|---|---|---|---|---|
近 | 轨迹头 | 正常跟踪 | ||||
中 | 轨迹头 | - | 正常跟踪 | |||
远 | 轨迹头 | - | - | 正常跟踪 |
4.轨迹维护/维护
- 在目标移动过程中,5个周期中有3个周期有一些痕迹,因此被判定为真实轨迹并继续跟踪。在这种情况下,有16种测试。
5.撤销轨迹
- 只有轨迹头:下一个周期不能满足条件,即消除
- 初始化轨迹:在接下来的三个周期中,当点数小于一定值时,根据距离消除。
- 已确认的轨迹:4~连续6个周期,撤销。此时,需要连续盲目地向外推,扩大波门,再次捕获丢失的目标。
- 长时间跟踪轨迹:在检测范围内消除,或移交到其他传感器检测到的轨迹列表中。
4.2.2 记分法
1.轨迹评分规则 Q H = f ( S 1 , S 2 , Q D ) Q H ? 轨 迹 质 量 S 1 , S 2 ? 轨 迹 的 确 认 和 撤 销 门 限 Q D ? 点 迹 质 量 Q_H=f(S1,S2,Q_D) \\ Q_H - 轨迹质量 \\ S_1,S_2 - 确认和撤销轨迹的门限 \\ Q_D - 点迹质量 QH=f(S1,S2,QD)QH?轨迹质量S1,S2−轨迹的确认和撤销门限QD−点迹质量
波门种类 | 点迹质量Q_d的加权系数 |
---|---|
轨迹头 | 1 |
中波门 | 1 |
小波门 | 2 |
大波们 | 0 |
目标丢失 | -2 |
2.轨迹的确认与撤销
- Q_H≥S_1时,该轨迹为真实目标的轨迹
- Q_H≤S_2时,无论确认轨迹还是非确认轨迹都为假轨迹
- S_2≤Q_H≤S_1时,若n<N,轨迹为未确认轨迹,保留;n≥N,撤销
n:相关次数,N,允许费确认轨迹逗留的相关次数。
4.3 轨迹初始化的算法
初始轨迹只用来自同一个传感器的相邻观测数据。
4.3.1 两点外推法
适用于目标运动为一阶的,比如匀速直线运动。 x 3 = x 2 + V x ( 2 ) ∗ T y 3 = y 2 + V y ( 2 ) ∗ T V x ( 2 ) = ( x 2 − x 1 ) / T V y ( 2 ) = ( y 2 − y 1 ) / T 如 果 T 稳 定 , 则 : x 3 = 2 ∗ x 2 − x 1 y 3 = 2 ∗ y 2 − y 1 x_3=x_2+V_x(2)*T \\ y_3=y_2+V_y(2)*T \\ V_x(2)=(x2-x1)/T \\ V_y(2)=(y2-y1)/T \\ 如果T稳定,则: \\ x_3=2*x_2-x_1 \\ y_3=2*y_2-y_1 x3=x2+Vx(2)∗Ty3=y2+Vy(2)∗TVx(2)=(x2−x1)/TVy(2)=(y2−y1)/T如果T稳定,则:x3=2∗x2−x1y3=2∗y2−y1
4.3.2 三点外推法
适用于目标运动方程为二阶的,匀加速运动。 x 4 = x 3 + V x ( 3 ) ∗ T + 1 2 a x T 2 y 4 = y 3 + V y ( 3 ) ∗ T + 1 2 a y T 2 V x ( 3 ) = 3 x 3 − 4 x 2 + x 1 2 T V y ( 3 ) = 3 y 3 − 4 y 2 + y 1 2 T a x = x 3 − 2 x 2 + x 1 T 2 a y = y 3 − 2 y 2 + y 1 T 2 如 果 T 为 稳 定 的 : x 4 = 3 x 3 − 2 x 2 + x 1 y 4 = 3 y 3 − 3 y 3 + y 1 x_4=x_3+V_x(3)*T+\frac{1}{2}a_xT^2 \\ y_4=y_3+V_y(3)*T+\frac{1}{2}a_yT^2 \\ V_x(3)=\frac{3x_3-4x_2+x_1}{2T} \\ V_y(3)=\frac{3y_3-4y_2+y_1}{2T} \\ a_x=\frac {x_3-2x_2+x_1}{T^2} \\ a_y=\frac {y_3-2y_2+y_1}{T^2} \\ 如果T为稳定的:\\ x_4=3x_3-2x_2+x_1 \\ y_4=3y_3-3y_3+y_1 x4=x3+Vx(3)∗T+21axT2y4=y3+Vy(3)∗T+21ayT2Vx(3)=2T3x3−4x2+x1Vy(3)=2T3y3−4y2+y1ax=T2x3−2x2+x1ay=T2y3−2y2+y1如果T为稳定的:x4=3x3−2x2+x1y4=3y3−3y3+y1 其他初始化方法有:佛变换法,滑窗法,线性规划法
4.4 轨迹关联
局部轨迹与局部轨迹关联,局部轨迹与全局轨迹关联。
4.4.1 统计关联方法
讨论两个来自同一目标的局部轨迹在后融合中关联:
mahalanobis距离的平方 d i j 2 = ∣ ∣ x ^ i − x ^ j ∣ ∣ 2 ( P i + P j ) − 1 x ^ i , x ^ j , 轨 迹 i , j 的 估 计 状 态 P i , P j , 轨 迹 i , j 的 协 方 差 P i j = P j i T , 两 个 估 计 状 态 的 互 协 方 差 d_{ij}^2=||\hat x_i-\hat x_j||^2(P_i+P_j)^{-1} \\ \hat x_i,\hat x_j,轨迹i,j的估计状态\\ P_i,P_j,轨迹i,j的协方差 \\ P_{ij}=P_{ji}^T,两个估计状态的互协方差 \\ dij2=∣∣x^i−