專利名稱：紅外機(jī)動目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于多傳感器信息融合技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種紅外機(jī)動目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目標(biāo)跟蹤問題無論在軍事還是民用方面都有著廣泛的應(yīng)用，在軍事彈道導(dǎo)彈防御、空中預(yù)警、空中攻擊、海洋監(jiān)視、戰(zhàn)場監(jiān)視中具有一系列的應(yīng)用；民用方面包括空中管制，航運(yùn)管制等交通領(lǐng)域，目標(biāo)跟蹤的應(yīng)用受到各國廣泛的重視。由于紅外和可見光的偵查、監(jiān)視設(shè)備在軍事上的大量應(yīng)用，也推動了目標(biāo)跟蹤技術(shù)的快速發(fā)展，通常紅外和可見光偵察、監(jiān)視設(shè)備距離目標(biāo)較遠(yuǎn)，由于大氣對紅外的輻射有 衰減作用，系統(tǒng)可視的目標(biāo)、背景亮度對比度顯著下降，多目標(biāo)跟蹤問題就成了強(qiáng)雜波背景下或復(fù)雜背景下對弱小目標(biāo)檢測和跟蹤的問題。要想從復(fù)雜變化的背景中檢測出目標(biāo)并進(jìn)行跟蹤并非易事，涉及到背景雜波抑制，有效地目標(biāo)分割，目標(biāo)軌跡跟蹤，目標(biāo)軌跡預(yù)測等難題。在目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域，信息表現(xiàn)形式的多樣性、信息的容量以及信息的處理速度等方面已大大超出人腦的信息綜合處理能力，為了能夠及時發(fā)現(xiàn)并跟蹤任何公開或隱蔽的目標(biāo)，多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)便迅速地發(fā)展起來。數(shù)據(jù)融合是對來自多個傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理的一種自動化信息綜合處理技術(shù)。美國著名科學(xué)家Bar-Shalom是數(shù)據(jù)融合領(lǐng)域的先驅(qū)者。他最先于70年代提出了概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)濾波器的概念，被認(rèn)為是數(shù)據(jù)融合的雛形。隨后美國軍事研究機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)對多個連續(xù)聲納信號進(jìn)行概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)濾波，可以較高精度檢測出敵方艦艇的位置，從而推動了數(shù)據(jù)融合理論和方法的發(fā)展，并研制成功了多個實用的軍用數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)。Edward Waltz等給出了如下定義,數(shù)據(jù)融合是一種多層次的、多方面的處理過程，這個過程是對多源數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測、結(jié)合、相關(guān)、估計和組合，以達(dá)到精確的狀態(tài)估計和身份估計，以及完整、及時的態(tài)勢評估和威脅估計。由于紅外系統(tǒng)是被動跟蹤，僅有角度量信息，面臨的主要困難是系統(tǒng)對目標(biāo)的距離狀態(tài)存在固有的非線性和不可觀測性。多波段的紅外傳感器進(jìn)行目標(biāo)跟蹤與其他的目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)存在著不同的特點，跟蹤器進(jìn)行航跡起始的數(shù)據(jù)實際上只來自單個傳感器，在傳感器對目標(biāo)的探測概率為I時，通過航跡關(guān)聯(lián)方法將同一個目標(biāo)的航跡融合到一起，得到目標(biāo)更為準(zhǔn)確的位置，不同的目標(biāo)具有不同的探測概率是紅外傳感器的特點，所以當(dāng)傳感器對目標(biāo)的探測概率到不到I時，單個傳感器的信息不能完成航跡起始的測量。

實用新型內(nèi)容本實用新型公開了一種紅外機(jī)動目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，能夠有效的提高目標(biāo)定位的精確度，降低誤差。[0010]紅外機(jī)動目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括傳感器、航跡判斷器、數(shù)據(jù)融合器、輸出顯示器，探測目標(biāo)的傳感器與航跡判斷器相連；航跡判斷器與數(shù)據(jù)融合器相連；數(shù)據(jù)融合器與結(jié)果顯示器相連。 紅外機(jī)動目標(biāo)跟蹤方法，包括如下步驟A :傳感器I、傳感器2得到的探測數(shù)據(jù)集為Pi = {P1，P2. . . pnl}，初始化單元得到點集 p = P1 n p2 n …n pN;B :使用目標(biāo)起始方法得到航跡集合T = It1, t2... tN}, Nt為初始化得到的航跡數(shù)目；C :分別對傳感器的點集數(shù)據(jù)帶入到?jīng)Q策函數(shù)L(X)；D :根據(jù)虛警率和誤警率的要求，設(shè)置閥值L，并對數(shù)據(jù)與閥值對比判斷，判定航跡是否存在，存在轉(zhuǎn)E步驟，航機(jī)不存在則重復(fù)步驟B和C ;E :將航跡存在的數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁櫰鳎瑱C(jī)動目標(biāo)進(jìn)行實時跟蹤；F :對跟蹤器的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合；G :結(jié)果輸出。應(yīng)用多個傳感器的合理組合可以實現(xiàn)性能和功能上的互補(bǔ)，從而增加了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性、可靠性和數(shù)據(jù)的置信度。應(yīng)用多個傳感器的合理組合，可以改善數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)能力、減少模糊。例如雷達(dá)的精密測距數(shù)據(jù)和紅外光學(xué)傳感器的精密測角數(shù)據(jù)的組合，可以給出精確跟蹤的位置估計，從而降低數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的不確定性。應(yīng)用分布式多傳感器系統(tǒng)，可以覆蓋更大的空間，延伸時間的覆蓋，可以從不同的空間位置觀察目標(biāo)，提供不同的觀察角度，改進(jìn)探測質(zhì)量。應(yīng)用多個傳感器的合理組合，可以提高空間分辨率、增加維數(shù)、獲取目標(biāo)不同情況下的數(shù)據(jù)，融合之后，能夠提供目標(biāo)狀態(tài)更全面的信息。通過將不同傳感器的數(shù)據(jù)融合，大大減少了誤差，提高了精度，實現(xiàn)了功能和性能上的互補(bǔ)。

圖I為本系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
實施例一種紅外機(jī)動目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如附圖I所示，探測目標(biāo)的傳感器與航跡判斷器相連；航跡判斷器與數(shù)據(jù)融合器相連；數(shù)據(jù)融合器與結(jié)果顯示器相連。其中，傳感器采用相同型號的紅外傳感器。上述實施例不以任何方式限制本實用新型，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得的技術(shù)方案均落在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.紅外機(jī)動目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于包括傳感器、航跡判斷器、數(shù)據(jù)融合器、輸出顯示器，探測目標(biāo)的傳感器與航跡判斷器相連，航跡判斷器與數(shù)據(jù)融合器相連，數(shù)據(jù)融合器與結(jié)果顯示器相連。
專利摘要本實用新型屬于多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種紅外機(jī)動目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)。包括傳感器、航跡判斷器、數(shù)據(jù)融合器、輸出顯示器；探測目標(biāo)的傳感器與航跡判斷器相連；航跡判斷器與數(shù)據(jù)融合器相連；數(shù)據(jù)融合器與結(jié)果顯示器相連。通過將不同傳感器的數(shù)據(jù)融合，大大減少了誤差，提高了目標(biāo)定位的精確度。
文檔編號G01S5/00GK202512237SQ201220104948
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者馬小云 申請人:南京理工大學(xué)常熟研究院有限公司