一種多制式傳感器的數據融合算法

紅外探測器可以準確探測目標方位角和高低角，但卻無(wú)法探測目標相對于探測器的斜距離，并且受紅外探測器作用距離限制。因此紅外探測器的測量點(diǎn)跡幾何模型為一直線(xiàn)段。
以上三種模型將三種形式的探測量與三種幾何對象相關(guān)了起來(lái)。如果每?jì)蓚€(gè)幾何對象問(wèn)的最小幾何距離定義為一個(gè)幾何對象上任一點(diǎn)到另一幾何對象上任一點(diǎn)所連線(xiàn)段長(cháng)度的最小值，則最小幾何距離就可以作為測量一測量的關(guān)聯(lián)程度的度量。度量相似程度是為了確定兩個(gè)測量或兩個(gè)測量集是否來(lái)自于同一個(gè)目標。
通過(guò)分析，不難發(fā)現共有六種度量情況：1)點(diǎn)到點(diǎn)；2)點(diǎn)到弧線(xiàn)段；3)點(diǎn)到直線(xiàn)段；4)直線(xiàn)段到直線(xiàn)段；5)弧線(xiàn)段到弧線(xiàn)段；6)弧線(xiàn)段到直線(xiàn)段。其中，1)～4)種情況都很容易找到對應的數學(xué)公式直接求解；而對于5)和6)這兩種情況，雖不能用簡(jiǎn)單的方法求解，但是可以通過(guò)最陡下降法等數值最優(yōu)化方法求解。下面就以測量間的最小距離為基礎，對兩兩測量集間的相似程度進(jìn)行度量。

2 航跡關(guān)聯(lián)算法
2．1 測量-測量相似程度的度量算法
測量-測量相似程度的最佳度量應該是兩次探測間的統計距離。但由于存在非線(xiàn)性關(guān)系，真實(shí)的統計距離求取困難。而兩次探測間的幾何距離則容易求出。不同探測器在同一時(shí)刻對于同一目標的兩個(gè)探測值之間的幾何距離必定總是較小的，而對于不同目標的探測值之間的幾何距離則不可能表現出這種特性。所以在較寬松的情況下，可以用以幾何距離作自變量的某一函數作為近似的度量函數。
本文算法中，設來(lái)自?xún)商綔y器在同一時(shí)刻對同一目標的兩個(gè)探測值i和j間的幾何距離為dij，假定dij符合方差為的某種分布，則定義歸一化距離作為測量一測量相似程度的度量。而σij的近似計算公式可表示為：

因紅外探測器缺少距離量r，可用探測點(diǎn)跡對應直線(xiàn)段上取得最小距離dij的點(diǎn)的距離r’替代；因兩坐標雷達缺少高低角量φ，可用探測點(diǎn)跡對應弧線(xiàn)段上取得最小距離dij的點(diǎn)的高低角φ’替代。紅外的和兩坐標雷達的σφ都取0。
2．2 測量集-測量集相似程度的度量算法
最簡(jiǎn)單的度量值就是測量集中對應測量相似程度的均值，即

其中：ei為兩測量集中第i時(shí)刻測量間的歸一化距離，N為當前時(shí)刻。