高级搜索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

一种基于时空交叉点新特征的航迹关联算法

崔亚奇 熊伟 唐田田

崔亚奇, 熊伟, 唐田田. 一种基于时空交叉点新特征的航迹关联算法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(10): 2500-2507. doi: 10.11999/JEIT190822
引用本文: 崔亚奇, 熊伟, 唐田田. 一种基于时空交叉点新特征的航迹关联算法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(10): 2500-2507. doi: 10.11999/JEIT190822
Yaqi CUI, Wei XIONG, Tiantian TANG. A Track Correlation Algorithm Based on New Space-time Cross-point Feature[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2020, 42(10): 2500-2507. doi: 10.11999/JEIT190822
Citation: Yaqi CUI, Wei XIONG, Tiantian TANG. A Track Correlation Algorithm Based on New Space-time Cross-point Feature[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2020, 42(10): 2500-2507. doi: 10.11999/JEIT190822

一种基于时空交叉点新特征的航迹关联算法

doi: 10.11999/JEIT190822
基金项目: 国家自然科学重大专项基金(61790550, 61790554)
详细信息
    作者简介:

    崔亚奇:男,1987年生,讲师,研究方向为航迹关联、状态估计融合、机器学习、人工智能

    熊伟:男,1977年生,教授,研究方向为多传感器信息融合,指挥自动化

    唐田田:女,1989年生,讲师,研究方向为大数据技术及应用

    通讯作者:

    崔亚奇 cui_yaqi@126.com

  • 中图分类号: TN953; TN957.51

A Track Correlation Algorithm Based on New Space-time Cross-point Feature

Funds: The National Natural Science Major Special Projects Foundation of China (61790550, 61790554)
  • 摘要: 为有效解决实际工程中的航迹关联问题,该文定义了广义时空交叉点,并提出了以航迹对时空交叉点为特征,通过特征匹配来实现航迹抗差关联的新方法。实测数据验证结果表明:在雷达航迹不完全匹配且存在时空差异误差的情况下,该方法可有效实现雷达航迹的抗差关联,并且几乎不受时空差异误差大小的影响,具有强鲁棒性和稳定性,可有效解决实际工程中的航迹关联问题,消除冗余航迹,提供统一态势。
  • 图  1  时空交叉点

    图  2  测试数据1中雷达原始航迹示意

    图  3  算法补偿后测试数据1中雷达航迹示意

    图  4  测试环境2中雷达原始航迹示意

    图  5  测试环境2中算法补偿后雷达航迹示意

    图  6  测试环境3中雷达原始航迹示意

    图  7  测试环境3中算法补偿后雷达航迹示意

    表  1  测试数据1下傅里叶算法关联结果

    雷达1批号1112
    雷达2批号2122
    空间误差估计(m)580.14 878.56580.14 878.56
    下载: 导出CSV

    表  2  测试数据1下交叉点算法关联结果

    雷达1批号15131112
    雷达2批号25232122
    关联系数0.6570.6570.6480.503
    时间误差估计(s)30.3130.3125.4229.57
    空间误差估计(m)525.22 819.61525.22 819.61571.18 813.87468.00 825.56
    下载: 导出CSV

    表  3  测试数据2下傅里叶算法关联结果

    雷达1批号13
    雷达2批号23
    空间误差估计(m)5310.32 8605.41
    下载: 导出CSV

    表  4  测试环境2下交叉点算法关联结果

    雷达1批号131514
    雷达2批号232524
    关联系数0.8450.8450.835
    时间误差估计89.0389.0386.17
    空间误差估计4876.42 7953.414876.42 7953.415053.34 8036.30
    下载: 导出CSV

    表  5  测试环境3下交叉差算法关联结果

    雷达1批号1712111814131615
    雷达2批号2722212824232625
    下载: 导出CSV

    表  6  测试环境3下傅里叶算法关联结果

    雷达1批号111816
    雷达2批号212826
    下载: 导出CSV
  • 何友, 修建娟, 张晶炜, 等. 雷达数据处理及应用[M]. 2版. 北京: 电子工业出版社, 2009: 220–223.

    HE You, XIU Jianjuan, ZHANG Jingwei, et al. Radar Data Processing with Applications[M]. 2nd ed. Beijing: Publishing House of Electronics Industry, 2009: 220–223.
    李保珠, 关键, 董云龙. 基于航迹矢量检测的雷达与电子支援设施抗差关联算法[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(1): 123–129. doi: 10.11999/JEIT180303

    LI Baozhu, GUAN Jian, and DONG Yunlong. Anti-bias track association algorithm of radar and electronic support measurements based on track vectors detection[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2019, 41(1): 123–129. doi: 10.11999/JEIT180303
    李保珠, 董云龙, 李秀友, 等. 基于t分布混合模型的抗差关联算法[J]. 电子与信息学报, 2017, 39(7): 1774–1778. doi: 10.11999/JEIT161084

    LI Baozhu, DONG Yunlong, LI Xiuyou, et al. Anti-bias track association algorithm based on t-distribution mixture model[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2017, 39(7): 1774–1778. doi: 10.11999/JEIT161084
    李保珠, 张林, 董云龙, 等. 基于航迹矢量分级聚类的雷达与电子支援措施抗差关联算法[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(6): 1310–1316. doi: 10.11999/JEIT180714

    LI Baozhu, ZHANG Lin, DONG Yunlong, et al. Anti-bias track association algorithm of radar and electronic support measurements based on track vectors hierarchical clustering[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2019, 41(6): 1310–1316. doi: 10.11999/JEIT180714
    田威, 黄高明. 非理想关联下多传感器系统误差的稳健估计[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(3): 641–647. doi: 10.11999/JEIT170579

    TIAN Wei, HUANG Gaoming. Robust Multisensor Bias Estimation Under Nonideal Association[J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2018, 40(3): 641–647. doi: 10.11999/JEIT170579
    关欣, 彭彬彬, 衣晓. 修正极坐标系下雷达与ESM航迹对准关联[J]. 航空学报, 2017, 38(5): 221–232. doi: 10.7527/S1000-6893.2016.0287

    GUAN Xin, PENG Binbin, and YI Xiao. Track alignment-association of radar and ESM in MPC[J]. Acta Aeronautica ET Astronautica Sinica, 2017, 38(5): 221–232. doi: 10.7527/S1000-6893.2016.0287
    齐林, 崔亚奇, 熊伟, 等. 基于距离检测的自动识别系统和对海雷达航迹抗差关联算法[J]. 电子与信息学报, 2015, 37(8): 1855–1861. doi: 10.11999/JEIT141472

    QI Lin, CUI Yaqi, XIONG Wei, et al. Anti-bias association algorithm for automatic identification system and radar based on bias detection[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2015, 37(8): 1855–1861. doi: 10.11999/JEIT141472
    柳向, 李东生. 对分布式组网雷达的航迹欺骗偏差补偿技术[J]. 系统工程与电子技术, 2018, 40(6): 1255–1264. doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2018.06.10

    LIU Xiang and LI Dongsheng. Deviation compensation for phantom tracks jamming against distributed radar network[J]. Systems Engineering and Electronics, 2018, 40(6): 1255–1264. doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2018.06.10
    宋强, 熊伟, 何友. 基于复数域拓扑描述的航迹对准关联算法[J]. 宇航学报, 2011, 32(3): 560–566. doi: 10.3873/j.issn.1000-1328.2011.03.017

    SONG Qiang, XIONG Wei, and HE You. A track alignment-correlation algorithm based on topological description of complex number field[J]. Journal of Astronautics, 2011, 32(3): 560–566. doi: 10.3873/j.issn.1000-1328.2011.03.017
    宋强, 熊伟, 马强. 基于目标不变信息量的模糊航迹对准关联算法[J]. 系统工程与电子技术, 2011, 33(1): 190–195. doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2011.01.39

    SONG Qiang, XIONG Wei, and MA Qiang. Fuzzy track alignment-correlation algorithm based on target invariable information[J]. Systems Engineering and Electronics, 2011, 33(1): 190–195. doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2011.01.39
    何友, 宋强, 熊伟. 基于傅里叶变换的航迹对准关联算法[J]. 航空学报, 2010, 31(2): 356–362.

    HE You, SONG Qiang, and XIONG Wei. A track registration-correlation algorithm based on Fourier transform[J]. Acta Aeronautica ET Astronautica Sinica, 2010, 31(2): 356–362.
    吴泽民, 任姝婕, 刘熹. 基于拓扑序列法的航迹关联算法[J]. 航空学报, 2009, 30(10): 1937–1942. doi: 10.3321/j.issn:1000-6893.2009.10.024

    WU Zemin, REN Shujie, and LIU Xi. Topology sequence based track correlation algorithm[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2009, 30(10): 1937–1942. doi: 10.3321/j.issn:1000-6893.2009.10.024
    董凯, 王海鹏, 刘瑜. 基于拓扑统计距离的航迹抗差关联算法[J]. 电子与信息学报, 2015, 37(1): 50–55. doi: 10.11999/JEIT140244

    DONG Kai, WANG Haipeng, and LIU Yu. Anti-bias track association algorithm based on topology statistical distance[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2015, 37(1): 50–55. doi: 10.11999/JEIT140244
    齐林, 刘瑜, 任华龙, 等. 空基多雷达航迹抗差关联算法[J]. 航空学报, 2018, 39(3): 221–229. doi: 10.7527/S1000-6893.2017.21691

    QI Lin, LIU Yu, REN Hualong, et al. Air-platform multi-radar anti-bias tracks association algorithm[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2018, 39(3): 221–229. doi: 10.7527/S1000-6893.2017.21691
    鹿强, 吴琳, 陈昭, 等. 海上目标多源轨迹数据关联综述[J]. 地球信息科学学报, 2018, 20(5): 571–581. doi: 10.12082/dqxxkx.2018.180024

    LU Qiang, WU Lin, CHEN Zhao, et al. A review of multi-source trajectory data association for marine targets[J]. Journal of Geo-information Science, 2018, 20(5): 571–581. doi: 10.12082/dqxxkx.2018.180024
    董凯, 关欣, 王海鹏, 等. 基于序贯修正灰关联度的全局最优航迹关联算法[J]. 电子与信息学报, 2014, 36(8): 1939–1945. doi: 10.3724/SP.J.1146.2013.01455

    DONG Kai, GUAN Xin, WANG Haipeng, et al. Global optimal track association algorithm based on sequential modified grey association degree[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2014, 36(8): 1939–1945. doi: 10.3724/SP.J.1146.2013.01455
    ZHU Hongyan, WANG Wei, and WANG Chen. Robust track-to-track association in the presence of sensor biases and missed detections[J]. Information Fusion, 2016, 27: 33–40. doi: 10.1016/j.inffus.2015.05.002
    QI Lin, DONG Kai, LIU Yu, et al. Anti-bias track-to-track association algorithm based on distance detection[J]. IET Radar, Sonar & Navigation, 2017, 11(2): 269–276. doi: 10.1049/iet-rsn.2016.0139
  • 加载中
图(7) / 表(6)
计量
  • 文章访问数:  2204
  • HTML全文浏览量:  678
  • PDF下载量:  101
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-10-25
  • 修回日期:  2020-05-04
  • 网络出版日期:  2020-05-13
  • 刊出日期:  2020-10-13

目录

    /

    返回文章
    返回