一種雷達數據處理仿真模型中分布式組網數據融合的實現方法

解放軍93861部隊 寇 偉 莊 瑾 任慧斌

一種雷達數據處理仿真模型中分布式組網數據融合的實現方法

解放軍93861部隊 寇 偉 莊 瑾 任慧斌

本文根據某型雷達事后數據分析的樣式，采用仿真技術對組網數據進行融合分析，形成了一種通用化的組網數據融合方法。

雷達；分布式組網；數據融合

1. 引言

根據雷達的分類，事后數據分析及處理過程也存在很大差異，尤其是在多信息源的雷達進行組網，相對于單臺設備，優勢更加明顯，數據進行組網融合后，系統具備更穩定的目標跟蹤能力，更高的跟蹤精度、擴大了各站對空中信息識別的空域范圍，共享的數據信息更加準確和高效，可靠性和抗干擾性能也有一定程度的提升。

2. 分布式組網數據融合

通過仿真設計，采用了分布式的組網模式如下圖2.1所示，網絡中的各個節點（各雷達臺站）具備各自的數據處理模塊，能夠對獲取的空域的數據信息進行預判和預處理，同時將這些數據進行整理打包上傳至上級中心節點，通過坐標轉換后，中心節點將所有下級節點發送來的空域內目標數據信息進行融合和整理，最后形成更加有效的目標信息。

圖2.1 分布式雷達網結構圖

3. 分布式組網數據融合的實現方法

3.1 關聯算法

現在各型雷達均具備航跡的跟蹤及裝訂功能，從優先級和實時性的角度去考慮，在分布式組網中就不重復進行此項工作，而是由各型雷達通過不同的目標判斷后采用相應的濾波方式進行跟蹤，并關聯航跡，完成后上傳至上級數據中心節點，通過坐標轉換后進行精度對比檢查工作。航跡關聯檢查，可以采用K/M法則，把兩條航跡進行M次關聯，如有大于或等于K次關聯，則通過檢查。[1]在上級中心節點中，而對于兩條航跡的精度檢查我們可以采用時間統一對比法，在第一條航跡中選取濾波狀態、濾波協方差、時間信息等M個濾波點的數據，在第二條航跡中選擇與第一條時間信息最接近的M個點，進行時間軸統一后，進行關聯檢查。

不考慮目標運動過程噪聲的情況下，假定兩個狀態誤差的假設相互獨立。狀態估計的差為：

真實狀態差值如下：

兩個狀態來自同一目標的假設為：

相反的，兩個狀態來自不同目標的假設為：

兩個估計狀態差的誤差是：

假設兩個狀態誤差相互獨立，

按照上述的方法，依次對雷達a與b的所有航跡進行兩兩關聯，統計關聯結果和距離，加以判斷。如果一條航跡按照K/M法則與多條航跡關聯，則比較關聯次數，取關聯次數多的那條；如果次數相同，則取總的關聯距離最小的那條。[2]最終結果可為一條航與另一條航跡相關聯，也可為與任何航跡無關聯。

3.2 融合算法

提高跟蹤精度可采用對關聯上的航跡進行時間配準，使用加權概率融合關聯上的航跡。[3]假設在同一時間雷達1的協方差為K1，濾波值為P1，雷達N的協方差為KN，濾波值為PN，那么可得其在融合之后的協方差以及融合值：

4. 結束語

本文提供了一種在仿真模型中的分布式組網雷達數據融合的基本處理方式，對雷達組網的多樣性設計和融合策略提供了一些基本思路。

[1]趙艷麗,陳永光,汪連棟,申磊.組網雷達的半實物分時仿真方法[J].火力與指揮控制, 2011(12).

[2]李昌錦,陳永光,沈陽,李修.和電子戰環境下組網雷達檢測性能分析與仿真[J].火力與指揮控制,2007(01).

[3]花漢兵.雷達組網的特點及其關鍵技術研究[J].現代電子技術,2007(23).

寇偉（1981-），男，陜西西安人，工程師，研究方向：雷達工程。