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目标信息处理

/target information processing/
条目作者亢京力

亢京力

最后更新 2022-12-27
浏览 137
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对各传感器上报的目标信息(包括目标点迹和目标航迹)、目标属性、目标类型等信息进行航迹数据融合处理,以及类型和属性的融合识别,给出目标的类型、航迹、批号等综合信息,形成统一信息场的过程。

英文名称
target information processing
所属学科
航空宇航科学与技术

20世纪70年代,目标信息处理技术开始研究。在1985年美军国防部实验室联合理事会进行了统一信息融合、建立公共参考框架等一系列研究工作,并在海、陆、空三军的战略和战术监视系统的开发中,进行目标信息融合处理技术研究,研制出第一代数据融合系统。同时,针对目标信息处理过程中涉及的时空对准、目标识别、航迹融合等关键环节提出了大量的数学模型方法。中国在20世纪80年代开展了目标信息处理方面的研究。

目标信息处理过程包括时空对准、同一性识别、航迹融合、目标属性识别融合和目标编批等处理过程。目标信息处理流程如图所示:

目标信息处理流程图目标信息处理流程图

对接收的各传感器的目标航迹数据进行预处理,对数据进行野点编辑、重复性检查、空间和时间对准,包括空间上的坐标转换和时间的外推或内插,完成时空一致性解算。

对时空对准后的数据进行航迹关联的过程,通过航迹关联,判断不同信息源的航迹是否属于同一个目标。

对判定为同一目标的多条目标航迹进行融合处理,以便得到更准确的目标状态和属性数据,以提供后续进行威胁和态势估计使用。

基于各个传感器获取的目标探测特征和状态信息,以及敌方武器装备的部署、性能参数和特征数据等先验信息,进行综合识别处理,即识别目标属性和判断目标身份的处理过程。

对形成目标航迹的目标进行统一的批号管理,包括建立航迹分配批号、更新航迹保持批号、消除航迹释放批号等。

目标信息的正确融合处理,直接关系到对目标信息探测的准确性,对提高指挥控制系统的可靠性和指挥效能具有重要意义。在信息处理过程中,需要综合考虑目标类型、属性、位置、威胁度、批号、传感器及其站点位置等因素,因此应根据相关因素设计信息处理的过程和算法。

在时空对准方面,主要采用最小二乘法、内插法、外推法等方法实现多传感器的时间配准,采用精确极大似然估计法、最小二乘法、加权最小二乘法等方法实现对传感器测量数据的空间配准,完成坐标转换。

对于同一性识别技术,通常采用的方法有最近邻法、全邻域法、联合概率数据关联法、修正法、加权法等,实现对目标航迹的关联。

对于航迹融合技术已经有很多研究成果,常见的算法有并行滤波、序贯滤波、数据压缩滤波等算法为代表的集中式航迹融合方法,以及最大似然法、简单凸组合方法、分布式卡尔曼滤波算法等分布式航迹融合方法。

由于各传感器探测到的目标属性一般是不独立的,实现目标属性识别融合技术还存在一定难度。在目标属性识别技术方面,已采用D-S证据理论、条件概率法、基于多属性决策方法、神经网络等方法进行理论研究和工程应用。

目标信息处理技术经过几十年的发展,已经形成了完整的信息处理流程和较为成熟的模型方法。随着计算机技术和网络通信技术的飞速发展,目标信息处理技术在多源异构信息融合、适于并行计算的信息处理算法等方面将会进行更广泛、深入的研究,更好地应用于目标侦察探测、目标跟踪、防空告警等领域。

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