一種多傳感器協(xié)同測(cè)向的配準(zhǔn)跟蹤方法*

李思奇

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所 成都 610036）

1 引言

面對(duì)瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，先敵發(fā)現(xiàn)并定位目標(biāo)，為掌握戰(zhàn)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)起著至關(guān)重要作用。常見(jiàn)的目標(biāo)定位方式分為主動(dòng)探測(cè)定位和無(wú)源偵測(cè)定位；由于無(wú)源偵測(cè)定位自身不發(fā)射電磁信號(hào)，而是通過(guò)偵測(cè)敵目標(biāo)輻射信號(hào)進(jìn)行位置估計(jì)，具有作用距離遠(yuǎn)、隱蔽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在早期偵察預(yù)警中被廣泛應(yīng)用。在無(wú)源定位中，多傳感器協(xié)同偵測(cè)[1～2]可對(duì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確定位，相比單傳感器偵測(cè)定位具有顯著的優(yōu)勢(shì)；其原理是將來(lái)自不同傳感器的量測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到相同的時(shí)空參考坐標(biāo)系[3]下，進(jìn)行融合求解估計(jì)出目標(biāo)位置；但當(dāng)傳感器偵測(cè)值中存在系統(tǒng)偏差時(shí)，直接解算目標(biāo)位置，會(huì)導(dǎo)致定位誤差較大，甚至目標(biāo)估計(jì)航跡偏離實(shí)際值，無(wú)法輸出精確的目標(biāo)指示信息。因此有必要考慮系統(tǒng)偏差存在情況下，如何解決基于多傳感器協(xié)同的目標(biāo)配準(zhǔn)跟蹤問(wèn)題。

目前，常見(jiàn)的多傳感器系統(tǒng)偏差配準(zhǔn)算法[4～6]分為兩大類(lèi)：多量測(cè)值批處理算法和在線(xiàn)序列配準(zhǔn)跟蹤算法。多量測(cè)值批處理算法是針對(duì)單個(gè)或多個(gè)時(shí)刻的多傳感器偵測(cè)值，采用最小均方誤差估計(jì)[7]和極大似然估計(jì)[8]等方法進(jìn)行集中處理，求解復(fù)雜度高、實(shí)時(shí)性較差；在線(xiàn)序列配準(zhǔn)跟蹤算法[9～16]是聯(lián)合歷史濾波預(yù)測(cè)值和當(dāng)前時(shí)刻量測(cè)值，采用線(xiàn)性卡爾曼濾波（KF）、非線(xiàn)性擴(kuò)展卡爾曼濾波（EKF）等方法，在線(xiàn)實(shí)時(shí)偏差配準(zhǔn)與濾波跟蹤，計(jì)算量小、效率較高。……