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專利名稱：多雷達(dá)系統(tǒng)航跡融合處理時(shí)的誤差配準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)融合和計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)分析。
背景技術(shù)：
航跡融合處理是空中交通自動(dòng)化系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。融合處理后的航跡位置必須有 很高的精度，才能滿足空中管制/管理需要。在影響融合處理精度的因素中，系統(tǒng)誤差是 一種主要的因素，它是一種確定性的誤差，需進(jìn)行誤差配準(zhǔn)處理予以消除，以達(dá)到去除 系統(tǒng)誤差，提高融和處理精度的目的。現(xiàn)主要使用的誤差配準(zhǔn)方法包括基于RTQC的誤差配準(zhǔn)方法，基于LS的誤差配準(zhǔn)方 法等。基于RTQC的誤差配準(zhǔn)方法是將不同雷達(dá)對(duì)同一目標(biāo)的探測(cè)值投影到同一公共的二 維坐標(biāo)系中，只能估計(jì)雷達(dá)的方位誤差和距離誤差，該算法的性能受到目標(biāo)分布的影響 比較嚴(yán)重，要求目標(biāo)必須分布在雷達(dá)站連線的兩側(cè)。這些算法的一個(gè)共同缺點(diǎn)是實(shí)時(shí)性 較差，不能滿足多雷達(dá)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種多雷達(dá)系統(tǒng)航跡融合處理時(shí)的誤差配準(zhǔn)方法，以消除系統(tǒng) 誤差、滿足多雷達(dá)系統(tǒng)航跡融合處理的實(shí)時(shí)性要求。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種多雷達(dá)系統(tǒng)航跡融合處理時(shí)的誤差配準(zhǔn)方法，包 括如下步驟a)、使用多雷達(dá)系統(tǒng)處理后反饋的綜合航跡位置信息和參與該綜合航跡融合處理的 單雷達(dá)航跡的位置信息，處理的時(shí)間信息等參數(shù)計(jì)算各單雷達(dá)的配準(zhǔn)誤差，其具體步驟 如下a,)、接收綜合航跡信息單雷達(dá)子系統(tǒng)接收多雷達(dá)子系統(tǒng)發(fā)送的綜合航跡數(shù)據(jù)并保 存。數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議為UDP/IP協(xié)議；a2)、相關(guān)處理將單雷達(dá)航跡和綜合航跡進(jìn)行相關(guān)處理，判定它們是否是同一目標(biāo)。 相關(guān)的原則是根據(jù)目標(biāo)的標(biāo)識(shí)碼和它們的距離來判定，如果標(biāo)識(shí)碼和距離都滿足相關(guān)條 件，則認(rèn)為它們是同一目標(biāo)航跡，否則不予處理；a3)、配準(zhǔn)誤差計(jì)算將綜合航跡和與之相關(guān)的單雷達(dá)航跡位置統(tǒng)一到以單雷達(dá)站位 置為坐標(biāo)中心的同一坐標(biāo)系下，計(jì)算它們的位置誤差，同時(shí)進(jìn)行時(shí)間對(duì)準(zhǔn)，即根據(jù)當(dāng)前時(shí)間和接收綜合航跡時(shí)間的偏差精確計(jì)算位置誤差。計(jì)算出來的值為該單雷達(dá)的配準(zhǔn)誤 差；設(shè)& 為第i部雷達(dá)第ri次的配準(zhǔn)誤差矢量，Si, 為第i部相關(guān)的單雷達(dá)航跡第n 次位置向量，Sh為綜合航跡位置向量，At為本次時(shí)間偏移，則有<formula>formula see original document page 5</formula>由于SM, n是由各單雷達(dá)航跡位置加權(quán)融合計(jì)算得到，因此上式可寫為<formula>formula see original document page 5</formula>b) 、在隨后的數(shù)據(jù)處理中，使用該配準(zhǔn)誤差校正單雷達(dá)航跡的位置根據(jù)計(jì)算得到 的某部雷達(dá)的配準(zhǔn)誤差e,，對(duì)該部雷達(dá)探測(cè)的目標(biāo)位置進(jìn)行校正，校正后的位置Si,^為 式(3)，其中SD"為本次探測(cè)的目標(biāo)位置；c) 、 b步驟的校正數(shù)據(jù)參與融合處理，并通過融合處理-誤差配準(zhǔn)-校正三個(gè)步驟循環(huán)進(jìn)行，對(duì)配準(zhǔn)誤差進(jìn)行迭代處理。本發(fā)明的有益效果是基于反饋信息的誤差配準(zhǔn)計(jì)算方法，計(jì)算方法簡單，實(shí)時(shí)性好，當(dāng)綜合航跡的位置 根據(jù)各相關(guān)單雷達(dá)航跡位置進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算得到的情況下，計(jì)算獲取的配準(zhǔn)誤差精度 較好。本發(fā)明主要用于多雷達(dá)系統(tǒng)融合處理時(shí)的誤差配準(zhǔn)。該方法可用于軍航和民航的各級(jí)空管中心，對(duì)參與多雷達(dá)系統(tǒng)融合處理的單雷達(dá)目 標(biāo)進(jìn)行誤差配準(zhǔn)，以消除系統(tǒng)誤差，提高多雷達(dá)系統(tǒng)的處理精度。本方法簡單實(shí)用，提高了多雷達(dá)融合處理的實(shí)時(shí)性，減少了系統(tǒng)的計(jì)算量。


圖1是誤差配準(zhǔn)計(jì)算方法的流程圖； 圖2是誤差迭代處理流程示意圖。
具體實(shí)施方式
多雷達(dá)系統(tǒng)航跡融合處理時(shí)的誤差配準(zhǔn)方法，使用多雷達(dá)系統(tǒng)處理后反饋的綜合航跡位置信息和參與該綜合航跡融合處理的單雷達(dá)航跡的位置信息，處理的時(shí)間信息等參 數(shù)計(jì)算各單雷達(dá)的配準(zhǔn)誤差，在隨后的數(shù)據(jù)處理中，使用該配準(zhǔn)誤差校正單雷達(dá)航跡的 位置，然后參與融合處理。通過融合處理-誤差配準(zhǔn)-校正三個(gè)步驟循環(huán)進(jìn)行，對(duì)配準(zhǔn)誤差 進(jìn)行迭代處理(參見圖2)。多雷達(dá)系統(tǒng)融合處理時(shí)，綜合航跡的位置由參與融合的各相關(guān)單雷達(dá)航跡的位置進(jìn) 行加權(quán)平均計(jì)算得到。而在計(jì)算各相關(guān)單雷達(dá)的加權(quán)值時(shí)，單雷達(dá)航跡的位置與綜合航 跡的預(yù)測(cè)位置的偏差占有較大的權(quán)重，同時(shí)將該位置偏差反饋給相應(yīng)的單雷達(dá)處理系統(tǒng)， 單雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行使用此位置偏差、處理時(shí)間的偏移計(jì)算配準(zhǔn)誤差，并使用改誤差校正單 雷達(dá)航跡。主要包括以下步驟1、 接收綜合航跡信息單雷達(dá)子系統(tǒng)接收多雷達(dá)子系統(tǒng)發(fā)送的綜合航跡數(shù)據(jù)并保存。 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議為UDP/IP協(xié)議；2、 相關(guān)處理將單雷達(dá)航跡和綜合航跡進(jìn)行相關(guān)處理，判定它們是否是同一目標(biāo)。 相關(guān)的原則是根據(jù)目標(biāo)的標(biāo)識(shí)碼和它們的距離來判定，如果標(biāo)識(shí)碼和距離都滿足相關(guān)條 件，則認(rèn)為它們是同一目標(biāo)航跡，否則不予處理；3、 配準(zhǔn)誤差計(jì)算將綜合航跡和與之相關(guān)的單雷達(dá)航跡位置統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系下(以 單雷達(dá)站位置為坐標(biāo)中心)。計(jì)算它們的位置誤差，同時(shí)進(jìn)行時(shí)間對(duì)準(zhǔn)，即根據(jù)當(dāng)前時(shí)間 和接收綜合航跡時(shí)間的偏差精確計(jì)算位置誤差。計(jì)算出來的值為該單雷達(dá)的配準(zhǔn)誤差。 設(shè)ei, 為第i部雷達(dá)第n次的配準(zhǔn)誤差向量，Si. 為第i部相關(guān)的單雷達(dá)航跡第n次位 置向量，Su為綜合航跡位置矢量，厶t為本次時(shí)間偏移，則有<formula>formula see original document page 6</formula> (1)由于SM. n是由各單雷達(dá)航跡位置加權(quán)融合計(jì)算得到，因此上式可寫為<formula>formula see original document page 6</formula> ②, = 14、位置校正根據(jù)計(jì)算得到的某部雷達(dá)的配準(zhǔn)誤差ei,對(duì)該部雷達(dá)探測(cè)的目標(biāo)位置 進(jìn)行校正，校正后的位置S"4為式(3)，其中SDM為本次探測(cè)的目標(biāo)位置。<formula>formula see original document page 6</formula>(3)
權(quán)利要求
1、一種多雷達(dá)系統(tǒng)航跡融合處理時(shí)的誤差配準(zhǔn)方法，其特征是包括如下步驟a)、使用多雷達(dá)系統(tǒng)處理后反饋的綜合航跡位置信息和參與該綜合航跡融合處理的單雷達(dá)航跡的位置信息，處理的時(shí)間信息等參數(shù)計(jì)算各單雷達(dá)的配準(zhǔn)誤差，其具體步驟如下a1)、接收綜合航跡信息單雷達(dá)子系統(tǒng)接收多雷達(dá)子系統(tǒng)發(fā)送的綜合航跡數(shù)據(jù)并保存。數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議為UDP/IP協(xié)議；a2)、相關(guān)處理將單雷達(dá)航跡和綜合航跡進(jìn)行相關(guān)處理，判定它們是否是同一目標(biāo)。相關(guān)的原則是根據(jù)目標(biāo)的標(biāo)識(shí)碼和它們的距離來判定，如果標(biāo)識(shí)碼和距離都滿足相關(guān)條件，則認(rèn)為它們是同一目標(biāo)航跡，否則不予處理；a3)、配準(zhǔn)誤差計(jì)算將綜合航跡和與之相關(guān)的單雷達(dá)航跡位置統(tǒng)一到以單雷達(dá)站位置為坐標(biāo)中心的同一坐標(biāo)系下，計(jì)算它們的位置誤差，同時(shí)進(jìn)行時(shí)間對(duì)準(zhǔn)，即根據(jù)當(dāng)前時(shí)間和接收綜合航跡時(shí)間的偏差精確計(jì)算位置誤差。計(jì)算出來的值為該單雷達(dá)的配準(zhǔn)誤差；設(shè)ei，n為第i部雷達(dá)第n次的配準(zhǔn)誤差矢量，Si，n為第i部相關(guān)的單雷達(dá)航跡第n次位置向量，SM，n為綜合航跡位置向量，Δt為本次時(shí)間偏移，則有ei，n＝ΔtSM，n-Si，n(1)由于SM，n是由各單雷達(dá)航跡位置加權(quán)融合計(jì)算得到，因此式(1)可寫為
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述多雷達(dá)系統(tǒng)航跡融合處理時(shí)的誤差配準(zhǔn)方法，其特 征是所述根據(jù)綜合航跡與單雷達(dá)航跡位置信息計(jì)算配準(zhǔn)誤差，并用它校正單雷 達(dá)航跡位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多雷達(dá)系統(tǒng)航跡融合處理時(shí)的誤差配準(zhǔn)方法，它使用多雷達(dá)的綜合航跡信息和參與該綜合航跡融合處理的單雷達(dá)航跡的位置信息，處理的時(shí)間信息等參數(shù)計(jì)算各單雷達(dá)的配準(zhǔn)誤差；然后使用該配準(zhǔn)誤差校正單雷達(dá)航跡的位置，校正后的數(shù)據(jù)參與融合處理，通過融合處理—誤差配準(zhǔn)—校正三個(gè)步驟循環(huán)進(jìn)行，并對(duì)配準(zhǔn)誤差進(jìn)行送代處理。它可以校正系統(tǒng)誤差、能滿足多雷達(dá)系統(tǒng)航跡融合處理的實(shí)時(shí)性要求。
文檔編號(hào)G01S13/00GK101231340SQ200710051039
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者傅紅偉, 宇 劉 申請(qǐng)人:四川川大智勝軟件股份有限公司