權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成方法，包括：建立包含多個影響因素的目標合成權重的影響因素集；判斷各影響因素的重要程度值；確定用于表示兩個目標在特定影響因素的條件下相互支持程度的影響因素的支持度函數(shù)，各影響因素的支持度函數(shù)值在0～1區(qū)間分布；基于影響因素的支持度函數(shù)值生成多目標影響因素支持度矩陣；獲得各影響因素下的各目標的互支持度值；獲得當前時刻的目標的合成權值；對各個目標的多個時刻獲取的目標的合成權值通過求均值進行穩(wěn)定性處理，以獲得特定目標在特定時刻的動態(tài)分配權值；并根據(jù)各個特定時刻的動態(tài)分配權值完成多目標的合成。
【專利說明】權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成方法及系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)融合【技術領域】，具體涉及的是一種權值實時動態(tài)分配的多傳感器 目標合成方法及系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 多傳感器目標融合是20世紀80年代形成和發(fā)展起來的一種自動化信息綜合處理 技術，在國防上現(xiàn)已發(fā)展成為一個十分活躍的熱門研究領域，是多學科、多部門、多領域所 共同關心的高層次共性關鍵技術，許多國家都把它列為下一階段重點發(fā)展的關鍵技術。
[0003] 多傳感器目標合成是一種常用的數(shù)據(jù)融合技術，是數(shù)據(jù)融合過程中一個關鍵步 驟；多傳感器目標合成是將多部傳感器對判定為同一目標探測得到的多條航跡信息作融 合，從而得到一條更新、更優(yōu)的航跡，已經在遙感、刑偵和C4ISR(軍事指揮系統(tǒng)）等信息融 合系統(tǒng)中得到廣泛的應用，特別是一些傳感器組網項目中。多傳感器目標融合技術的使用， 彌補了單傳感器探測能力的不足，有效提高了多目標融合的魯棒性。
[0004] 傳統(tǒng)的多傳感器目標合成方法一般要求目標的量測誤差滿足零均值正態(tài)分布的 理想狀態(tài)條件。但是在通常情況下，目標航跡存在一定的系統(tǒng)偏差，且量測誤差含有有色噪 聲。另外，在多傳感器目標實際探測過程中，由于受地理位置、天氣條件、輻射干擾以及處理 方法等因素的影響，可能導致多傳感器目標跟蹤不一致、出錯或飛點等異?，F(xiàn)象發(fā)生。由于 在非理想狀況下假設條件的不成立，如果采用傳統(tǒng)的方法進行目標合成，無法充分考慮復 雜條件下不確定性的缺陷，不適用于多個參與合成目標數(shù)的目標融合處理，嚴重影響航跡 信息融合的質量。


【發(fā)明內容】

[0005] 有鑒于此，有必要提供一種在非理想狀況下，能夠滿足多傳感器目標合成需求的 權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成方法及系統(tǒng)。
[0006] -種權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成方法，其包括如下步驟：
[0007] S1、獲取各目標的運動狀態(tài)信息，并根據(jù)各目標的運動狀態(tài)信息建立包含多個影 響因素的目標合成權重的影響因素集；
[0008] S2、基于語氣算子與模糊標度值的對應關系表，根據(jù)目標合成權重的各影響因素 的重要性，生成關于影響因素的有序二元比較矩陣，通過二元對比法判斷各影響因素的重 要程度值；
[0009] S3、確定用于表示兩個目標在特定影響因素的條件下相互支持程度的影響因素的 支持度函數(shù)，各影響因素的支持度函數(shù)值在〇?1區(qū)間分布；影響因素的支持度函數(shù)值越 大，表示兩個目標在該影響因素的條件下的相互支持程度越高；影響因素的支持度函數(shù)值 越低，表示兩個目標在該影響因素的條件下的相互支持程度越低；
[0010] S4、基于影響因素的支持度函數(shù)值生成多目標影響因素支持度矩陣；
[0011] S5、根據(jù)步驟S3中的支持度函數(shù)以及步驟S4中的多目標影響因素支持度矩陣獲 得各影響因素下的各目標的互支持度值；
[0012] S6、根據(jù)步驟S2中的各影響因素的重要程度值以及步驟S5中的各影響因素下的 各目標的互支持度值獲得當前時刻的目標的合成權值；
[0013] S7、對各個目標的多個時刻獲取的目標的合成權值通過求均值進行穩(wěn)定性處理， 以獲得特定目標在特定時刻的動態(tài)分配權值；并根據(jù)各個特定時刻的動態(tài)分配權值完成多 目標的合成。
[0014] -種權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成系統(tǒng)，其包括如下模塊：
[0015] 影響因素集建立模塊，用于獲取各目標的運動狀態(tài)信息，并根據(jù)各目標的運動狀 態(tài)信息建立包含多個影響因素的目標合成權重的影響因素集；
[0016] 重要程度值判斷模塊，用于根據(jù)語氣算子與模糊標度值的對應關系表，根據(jù)目標 合成權重的各影響因素的重要性，生成關于影響因素的有序二元比較矩陣，通過二元對比 法判斷各影響因素的重要程度值；
[0017] 支持度函數(shù)生成模塊，用于確定用于表示兩個目標在特定影響因素的條件下相互 支持程度的影響因素的支持度函數(shù)，各影響因素的支持度函數(shù)值在〇?1區(qū)間分布；影響因 素的支持度函數(shù)值越大，表示兩個目標在該影響因素的條件下的相互支持程度越高；影響 因素的支持度函數(shù)值越低，表示兩個目標在該影響因素的條件下的相互支持程度越低；
[0018] 支持度矩陣生成模塊，用于基于影響因素的支持度函數(shù)值生成多目標影響因素支 持度矩陣；
[0019] 目標互支持度獲取模塊，用于根據(jù)支持度函數(shù)生成模塊中的支持度函數(shù)以及支持 度矩陣生成模塊中的多目標影響因素支持度矩陣獲得各影響因素下的各目標的互支持度 值；
[0020] 合成權值生成模塊，用于根據(jù)重要程度值判斷模塊中的各影響因素的重要程度值 以及目標互支持度獲取模塊中的各影響因素下的各目標的互支持度值獲得當前時刻的目 標的合成權值；
[0021] 動態(tài)分配權值及合成模塊，用于對各個目標的多個時刻獲取的目標的合成權值通 過求均值進行穩(wěn)定性處理，以獲得特定目標在特定時刻的動態(tài)分配權值；并用于根據(jù)各個 特定時刻的動態(tài)分配權值完成多目標的合成。
[0022] 本發(fā)明提供的權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成方法及系統(tǒng)，不同于現(xiàn)有技 術只能在假設的理想條件適用，本發(fā)明適用于各種復雜條件下的多傳感器目標合成處理， 包括目標航跡存在一定的系統(tǒng)偏差、量測誤差包含有色噪聲以及多傳感器目標跟蹤不一 致、出錯或飛點等異常情況，有效克服了現(xiàn)有技術無法充分考慮復雜條件下不確定性的缺 陷，本發(fā)明適用于多個參與合成目標數(shù)的目標融合處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1是本發(fā)明一較佳實施例的權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成方法流程 圖；
[0024] 圖2是圖1中步驟S2的子流程圖；
[0025] 圖3是本發(fā)明一較佳實施例的權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成系統(tǒng)的結 構框圖；
[0026] 圖4是圖3中重要程度值判斷模塊的子結構框圖。

【具體實施方式】
[0027] 如圖1所示，在本發(fā)明實施例提供的權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成方法 中，其包括如下步驟：
[0028] S1、獲取各目標的運動狀態(tài)信息，并根據(jù)各目標的運動狀態(tài)信息建立包含多個影 響因素的目標合成權重的影響因素集。
[0029] 可選地，所述步驟S1中各目標的運動狀態(tài)信息為（Xi，yi， Vi，Ci)，其中i表示 目標i，示目標i的位置￥1表示目標i的速度，（^表示目標i的航向。所述 影響因素集為…，其中i，j為兩個目標，m為第m個影響 ， 廠 2 7 ~|1/2 因素，（? = (Χ,.-Λ)) +(兄.一J^.y· 為兩個目標i，j的相對距離Ad; (9# = Avy. = v;.- '為兩個目標i, j的航速差λ v; 0 = Δ&. = c,. - &為兩個 目標i，j的航向差Ac。
[0030] S2、基于語氣算子與模糊標度值的對應關系表，根據(jù)目標合成權重的各影響因素 的重要性，生成關于影響因素的有序二元比較矩陣，通過二元對比法判斷各影響因素的重 要程度值。
[0031] 在有序二元比較矩陣如下： ' β\\ βη …β\ηι、
[0032] /?= H: =(4) \βπι\ βm2 βmm J
[0033] 其中矩陣元素 β kl可根據(jù)決策者給出的目標屬性0k比的重要程度的語氣算子 查表獲得。
[0034] 下表為語氣算子與模糊標度值得對應關系表
[0035]

【權利要求】
1. 一種權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成方法，其特征在于，其包括如下步驟： 51、 獲取各目標的運動狀態(tài)信息，并根據(jù)各目標的運動狀態(tài)信息建立包含多個影響因 素的目標合成權重的影響因素集； 52、 基于語氣算子與模糊標度值的對應關系表，根據(jù)目標合成權重的各影響因素的重 要性，生成關于影響因素的有序二元比較矩陣，通過二元對比法判斷各影響因素的重要程 度值； 53、 確定用于表示兩個目標在特定影響因素的條件下相互支持程度的影響因素的支持 度函數(shù)，各影響因素的支持度函數(shù)值在〇?1區(qū)間分布；影響因素的支持度函數(shù)值越大，表 示兩個目標在該影響因素的條件下的相互支持程度越高；影響因素的支持度函數(shù)值越低， 表示兩個目標在該影響因素的條件下的相互支持程度越低； 54、 基于影響因素的支持度函數(shù)值生成多目標影響因素支持度矩陣； 55、 根據(jù)步驟S3中的支持度函數(shù)以及步驟S4中的多目標影響因素支持度矩陣獲得各 影響因素下的各目標的互支持度值； 56、 根據(jù)步驟S2中的各影響因素的重要程度值以及步驟S5中的各影響因素下的各目 標的互支持度值獲得當前時刻的目標的合成權值； 57、 對各個目標的多個時刻獲取的目標的合成權值通過求均值進行穩(wěn)定性處理，以獲 得特定目標在特定時刻的動態(tài)分配權值；并根據(jù)各個特定時刻的動態(tài)分配權值完成多目標 的合成。
2. 如權利要求1所述的權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成方法，其特征在于：所 述步驟S1中所述影響因素集為〇 = {〇&，〇』，···，〇&}，其中i，j為兩個目標，m為 廠 7 ? nl/2 第m個影響因素，0 = (Χ;· - X) ) + (^· - & ) 為兩個目標i，j的相對距離 Λ d ; 0 = Δ% = V,- ' 為兩個目標 i，j 的航速差 Λ v ; 0 = Δ%. = - & 為兩個目標i, j的航向差Ac ; 所述步驟S2包括： 521、 將合成權重的影響因素集O^，···，Cf}，設置各影響因素的重要 性排序為Ad> Λν> Ac; 522、 根據(jù)語氣算子與模糊標度值的對應關系表，確定目標影響因素關于重要性的有序 二元比較矩陣β中元素β 12 = 〇· 65，β 23 = 0· 8 ; 523、 根據(jù)β12, β23的值通過二元對比法可確定各影響因素的指標權重量c〇k，k= 1， 2,3。
3. 如權利要求2所述的權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成方法，其特征在于：所 述步驟S3中第k影響因素下的支持度函數(shù)如下：
I: · 其中支持度e k表示第k個影響因素，k= l，2,3;i<n;j<n。 y
4. 如權利要求3所述的權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成方法，其特征在于：所 述步驟S6中獲得當前時刻的目標的合成權值所用的公式如下：
其中，k表示第k個影響因素，k = 1，2, 3 ;i彡η ;，η為參與合成目標個數(shù)，η彡3 ; ?k為各影響因素的重要程度值；各影響因素目標的互支持度，h為當前時刻目標 i的合成權值。
5. 如權利要求4所述的權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成方法，其特征在于：所 述步驟S7中對各個目標的多個時刻獲取的目標的合成權值通過求均值進行穩(wěn)定性處理， 以獲得特定目標在特定時刻的動態(tài)分配權值的公式如下：
其中，b/表示第j個歷史時刻目標i的合成權值，P表示有P個歷史時刻，j彡P，P彡3。
6. -種權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成系統(tǒng)，其特征在于，其包括如下模塊： 影響因素集建立模塊，用于獲取各目標的運動狀態(tài)信息，并根據(jù)各目標的運動狀態(tài)信 息建立包含多個影響因素的目標合成權重的影響因素集； 重要程度值判斷模塊，用于根據(jù)語氣算子與模糊標度值的對應關系表，根據(jù)目標合成 權重的各影響因素的重要性，生成關于影響因素的有序二元比較矩陣，通過二元對比法判 斷各影響因素的重要程度值； 支持度函數(shù)生成模塊，用于確定用于表示兩個目標在特定影響因素的條件下相互支持 程度的影響因素的支持度函數(shù)，各影響因素的支持度函數(shù)值在〇?1區(qū)間分布；影響因素的 支持度函數(shù)值越大，表示兩個目標在該影響因素的條件下的相互支持程度越高；影響因素 的支持度函數(shù)值越低，表示兩個目標在該影響因素的條件下的相互支持程度越低； 支持度矩陣生成模塊，用于基于影響因素的支持度函數(shù)值生成多目標影響因素支持度 矩陣； 目標互支持度獲取模塊，用于根據(jù)支持度函數(shù)生成模塊中的支持度函數(shù)以及支持度矩 陣生成模塊中的多目標影響因素支持度矩陣獲得各影響因素下的各目標的互支持度值； 合成權值生成模塊，用于根據(jù)重要程度值判斷模塊中的各影響因素的重要程度值以及 目標互支持度獲取模塊中的各影響因素下的各目標的互支持度值獲得當前時刻的目標的 合成權值； 動態(tài)分配權值及合成模塊，用于對各個目標的多個時刻獲取的目標的合成權值通過求 均值進行穩(wěn)定性處理，以獲得特定目標在特定時刻的動態(tài)分配權值；并用于根據(jù)各個特定 時刻的動態(tài)分配權值完成多目標的合成。
7. 如權利要求6所述的權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成系統(tǒng)，其特征在于：所 述影響因素集建立模塊中所述影響因素集為： ?./，，…，<^·}其中i，j為兩個目標，m為第m個影響因素， Γ 2 2 ~?1,2 = Adjj = - ) ~ y j') 為兩個巨標 i，j 的相對距 1? Δ d ; (9# = = K - Vy為兩個目標i，j的航速差Λ V ; 0 = Δ& = q - cy為兩個 目標i，j的航向差Ac ; 所述重要程度值判斷模塊包括： 重要性排序單元，用于將合成權重的影響因素集設置各 ， 影響因素的重要性排序為Ad> Λν> Ac; 元素值獲取單元，用于根據(jù)語氣算子與模糊標度值的對應關系表，確定目標影響因素 關于重要性的有序二元比較矩陣β中元素β 12 = 〇. 65，β 23 = 0. 8 ; 指標權重值獲取單元，用于根據(jù)β12, β23的值通過二元對比法可確定各影響因素的指 標權重值《k，k = 1，2,3。
8. 如權利要求7所述的權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成系統(tǒng)，其特征在于：所 述支持度函數(shù)生成模塊中第k影響因素下的支持度函數(shù)如下：
其中支持度 % e [0,1] k表示第k個影響因素，k = 1，2, 3 ;i彡η ; j彡η。
9. 如權利要求8所述的權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成系統(tǒng)，其特征在于：所 述合成權值生成模塊中獲得當前時刻的目標的合成權值所用的公式如下：
其中，k表示第k個影響因素，k = 1，2, 3 ;i彡η，η為參與合成目標個數(shù)，η彡3 ; ?k為各影響因素的重要程度值；各影響因素目標的互支持度，h為當前時刻目標 i的合成權值。
10. 如權利要求9所述的權值實時動態(tài)分配的多傳感器目標合成系統(tǒng)，其特征在于：所 述動態(tài)分配權值及合成模塊中對各個目標的多個時刻獲取的目標的合成權值通過求均值 進行穩(wěn)定性處理，以獲得特定目標在特定時刻的動態(tài)分配權值的公式如下：
其中，b/表示第j個歷史時刻目標i的合成權值，p表示有p個歷史時刻，j彡p， P彡3。
【文檔編號】G06F19/00GK104156583SQ201410379513
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月4日 優(yōu)先權日:2014年8月4日
【發(fā)明者】吳漢寶, 李倫, 張志云, 黃友澎 申請人:中國船舶重工集團公司第七0九研究所