主要内容

简介磁道至航迹融合

磁道至航迹融合对战中央级跟踪

多传感器跟踪系统可以提供比单一传感器系统更好的性能,因为它可以提供更广泛的覆盖和更好的可见性。此外,融合不同类型传感器的检测也可以提高目标估计的质量和精度。在多传感器跟踪系统中通常使用两种结构。在第一种架构中——中央级跟踪——来自所有传感器的检测直接发送到基于所有检测的跟踪系统。从理论上讲,中心级跟踪体系结构可以获得最好的性能,因为它可以充分利用检测中包含的所有信息。但是,您也可以应用具有传感器级跟踪和多传感器系统的轨迹级融合的分层结构。图中给出了一个典型的中央级跟踪系统和一个典型的基于传感器级跟踪和航迹级融合的航迹-航迹融合系统。

磁道至航迹融合对战中央级跟踪

为了表示在一个磁道到磁道融合系统中的每个元件,呼叫跟踪系统,其输出轨道定影器作为源,并从源为源轨迹或本地轨迹调用输出轨道。呼叫保持在定影器为中心的轨道上的轨道。

轨迹间融合的优点和挑战

在一些情况下,一个磁道到磁道的融合结构可能是优选的一个中央级跟踪架构。这些情况包括:

  • 在许多应用中,跟踪系统不仅需要跟踪它的自我导航的环境目标,也需要将其保持轨道转移到周围的跟踪系统,以更好的整体导航性能。例如,追踪自己的情境环境的自主车辆还可以共享与其他车辆维护的轨道,以方便他们的导航。

  • 在实践中,许多传感器直接输出轨迹而不是检测。因此,为了整合传感器输出轨迹的信息,需要进行轨迹级融合。

  • 当通信带宽是有限的,传输轨道列表通常比发射组检测的更有效。这可以在其中以相对于扫描速率减小的速率提供的曲目列表的情况下是特别重要的。

  • 当传感器和检测数量较大时,集中式跟踪系统的计算复杂度会很高,特别是在检测分配方面。航迹融合体系结构可以将一些分配和估计工作分配给传感器级的跟踪,降低了fuser的计算复杂度。

尽管track-to-track融合体系结构具有所有优势,但它也给跟踪系统带来了额外的复杂性和挑战。不同于可以假定是条件独立的检测,来自每个源的轨迹估计是相互关联的,因为它们有一个共同的预测错误,这是由一个共同的过程模型造成的。因此,使用标准滤波方法计算融合轨迹可能会导致不正确的结果。必须考虑以下影响:

  • 常见的过程噪声 - 由于传感器观察和跟踪相同的目标,他们有着一些共同的动力。其结果是,目标机动会导致平均误差是通用于所有的传感器。

  • 时间相关的测量噪声——如果航迹融合随着时间的推移而重复,那么标准的卡尔曼滤波假设(测量不随时间的推移而相关)就会被违反,因为传感器级的航迹状态估计误差是随时间的推移而相关的。

跟踪Fuser和跟踪架构

你可以使用trackFuser在传感器融合和跟踪工具箱™的磁道到航迹融合的目的。这trackFuser系统对象™提供两种算法来考虑不同的轨道之间的校正效果源轨道结合。您可以通过指定选择算法StateFusion的属性trackFuser作为:

  • '叉'- 使用互协方差融合算法。

  • “十字路口”—使用协方差交集融合算法。

您还可以自定义自己的融合算法。

除了上图中所示的标准track-to-track融合体系结构外,您还可以使用其他类型的体系结构trackFuser。例如,下面的图示出了两个车辆跟踪系统。

在每个车辆,两个传感器跟踪与追踪相关的附近的目标。每个车辆还具有从两个跟踪器保险丝源磁道的定影器。定影6能够发送其保持中央轨道定影3.在此架构下,车辆1能够识别可能(图中的目标2)的目标不在视其自己的传感器的领域内。

两个车辆跟踪方案

为了减少流言传播,就可以通过指定处理源轨迹从定影6至定影器3作为外部IsInternalSource的属性fuserSourceConfiguration作为设立时SourceConfigurations的属性TrackFuser

由于不同的跟踪报道的轨道可以在不同的坐标系来表达,你需要指定一个源,并通过指定的定影器之间的坐标变换fuserSourceConfiguration财产。

也可以看看

|||||

参考文献

[1]冲,C. Y.,S.森,W. H.巴克和K. C.常。“架构和算法的航迹关联和融合。”IEEE航空航天与电子系统杂志,卷。15,第1号,2000,第5 - 13。