其中表示第t個管制中心的狀態(tài)向量,·表示地個管制中心的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣,i4 的協(xié)方差矩陣為:||,!^_的協(xié)方差矩陣為f:為自然數(shù),雜 〇
[0034] 信息分配過程:信息分配就是在各管制中心和數(shù)據(jù)融合模塊之間分配系統(tǒng)的信 息系統(tǒng)的過程信息§|和按如下分配原則在各管制中心和本數(shù)據(jù)融合模塊間迸行分 配
其中:??是的協(xié)方差陣夕I是第k時刻融合后的綜合航跡數(shù)據(jù)估計值是第 k時刻的狀態(tài)向量,的協(xié)方差陣,^ > 〇是信息分配系數(shù),并且滿足分配原理
當|蜂義·:1辦時,此聯(lián)邦算法就是無重置式融合算法。
[0035] 1)時間更新: 時間更新過程在各管制中心和數(shù)據(jù)融合模塊之間獨立進行,各管制中心和數(shù)據(jù)融合模 塊的更新算法為:
2) 量測更新: 由于數(shù)據(jù)融合模塊沒有量測,所以量測更新只在各個管制中心中進行,量測更新通過 下式起作用:
3) 彳η息融合: 將各個管制中心的局部估計信息(綜合航跡數(shù)據(jù))按下式進行融合,以得到全局的最優(yōu) 估計(綜合航跡數(shù)據(jù)的估計)
其中是第£個管制中心在第k時刻對第Κ+1盼刻的綜合航跡數(shù)據(jù)估計。_是 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣,是第?.個管制中心在第k時刻的綜合航跡數(shù)據(jù)估計是第f個管 制CP心第k+1時刻的狀態(tài)| π]量估v卜,麵是義的協(xié)方差陣,_的|:謂:是篆1鎌_* i的協(xié)方 差陣,ilm是第纟個管制中心量測誤差協(xié)方差,??是第&個管制中心的量測矩陣是第 纟個管制中心的綜合航跡數(shù)據(jù)(即量測數(shù)據(jù))。?的協(xié)方差陣,是數(shù) 據(jù)融合模塊對各管制中心的局部綜合航跡數(shù)據(jù)融合后的全局最優(yōu)的綜合航跡數(shù)據(jù)估計。 [0036] (3)滯后數(shù)據(jù)酸合 通常從不同管制中心傳送掃描到數(shù)據(jù)格式解析模塊時,由于數(shù)據(jù)率較尚,網(wǎng)絡(luò)傳輸存 在隨機的時間滯后,且各管制中心綜合航跡預處理盼間有所不同,則來自同一目標的較早 的綜合航跡在較晚的綜合航跡之后到達數(shù)據(jù)格式解析模塊的情況有可能發(fā)生,這就是非順 序數(shù)據(jù)的情形。對于滯后數(shù)據(jù)采用異步融合多個非順序數(shù)據(jù)多步滯后濾波結(jié)合算法進行融 合處理
[0037] 假設(shè)在第&時刻來自時刻的綜合航跡數(shù)據(jù)?% 步滯后,也就是說 ,其中,?是滯后的步數(shù)H^ d為各管制中心綜合航跡數(shù)據(jù)到達 數(shù)據(jù)格式解析模塊的最大滯后時間,S單位為微秒。根據(jù)式(1-1)可以得到:
所以:
其中輪t (+.為官制中心糸統(tǒng)米梓Mi期,*^足在弟時刻接收到滯后數(shù)據(jù)的下標 表示)是^發(fā)玍滯后時的時間,誦麵 狀態(tài)問量,讀示第|時刻的狀態(tài)向量肩_是蓯第|時刻到時刻%的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣,孕為 時海到第&時刻的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣,是噪聲向量。
[0038] 在通過已經(jīng)得到時刻編1:%戶:ip)的1^和&以后,得到來自時刻|:_的較早的 綜合航跡數(shù)據(jù)
用這個綜合航跡數(shù)據(jù)、來更新弟&H、j刻的||^和4。其中為管制中心系統(tǒng)量測 矩陣,%^是管制中心系統(tǒng)量測噪聲向量,且fcJlo均值的高斯白噪聲。
[0039] 當兩個非順序滯后綜合航跡數(shù).,發(fā)生滯后的時刻分別為 綜合航跡數(shù)據(jù)到達數(shù)據(jù)格式解析模塊的時間分別為& 3:和輪,其中:
這里的!;b {K〖U2 S 為滯后步數(shù)。在這種情況下,當非順序滯后綜合航跡數(shù) 據(jù)發(fā)生時,非順,丨予滯后綜合航跡數(shù)據(jù)巧_已經(jīng)到達數(shù)據(jù)格式解析模塊,并對·_時刻的 狀態(tài)估計€作了更新,然后按照正常數(shù)據(jù)進行融合處理。
[0040] 如果在|^紂刻之后到達數(shù)據(jù)格式解析模塊,這時需要判斷#_和&_.誰先 到達數(shù)據(jù)格式解析模塊,若,舉比&_.先到達,此時把%1看作是時間間隔] (f 1二_:|_ _)之間到達數(shù)據(jù)格式解析模塊,用綜合航跡數(shù)據(jù).對其發(fā)生時刻和到達時 刻之間所痛的狀念倍計與計協(xié)方差;姻:Μ-1ST.迸行更新,并按照正常連進彳丁融 合處理。丨比~&先到達,此時需要利用先到達的滯后綜合航跡數(shù)裾2^:^對其發(fā)生時刻 和到達時刻之間所有的狀態(tài)估計為與倍計協(xié)方差:.進行更新,即把看 作是時間間隔||自_:|__41 ] (f4???%之間到達數(shù)據(jù)格式解析模塊,并按照正常 數(shù)進行融合處理。
[0041] 異常數(shù)據(jù)處理 一旦出現(xiàn)某一管制中心綜合航跡數(shù)據(jù)異常系統(tǒng)可以迅速隔離異常數(shù)據(jù),保證系統(tǒng)正常 運轉(zhuǎn)。
[0042] 工作過程: 步驟1 :對各管制中心的監(jiān)視數(shù)據(jù)分別建立對應(yīng)數(shù)據(jù)建立獨立存儲空間及顯示區(qū)域X 并實時解析各個管制中心的監(jiān)視數(shù)據(jù); 步驟2 :通過最小二乘時間配準法對不同管制中心輸出的監(jiān)視數(shù)據(jù)進行時間同步運 算,將不同周期、不同時刻的監(jiān)視數(shù)據(jù)進行時間同步; 步驟3 :對經(jīng)過時間配準矯正后的各個管制中心的監(jiān)視數(shù)據(jù)經(jīng)過空間配準,具體首先 是通過高精度經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換,將其統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為直角坐標系形式的數(shù)據(jù);然后對各個管制中心 的數(shù)據(jù)進行誤差處理; 步驟4 :對經(jīng)過空間配準的監(jiān)視數(shù)據(jù)采用聚類分析方法進行數(shù)據(jù)質(zhì)量分析,將監(jiān)視數(shù) 據(jù)分為正常數(shù)據(jù)、滯后數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù);所謂正常數(shù)據(jù)是指數(shù)據(jù)格式解析模塊接收并通過時 間配準及空間配準后的各管制中心的綜合航跡數(shù)據(jù)的疇間順序與各管制中心發(fā)送的綜合 航跡數(shù)據(jù)的時間順序保持一致,且無異常;滯后數(shù)據(jù)是指數(shù)據(jù)格式解析模塊接收并通過時 間配準及空間配準后的各管制中心的綜合航跡數(shù)據(jù)的順序與各管制中心發(fā)送的綜合航跡 數(shù)據(jù)的時間順序不一致,且無異常;異常數(shù)據(jù)是指在被解析后的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常(比如有數(shù)據(jù) 項丟失或錯誤等); 步驟5 :對正常數(shù)據(jù)采用聯(lián)邦濾波無重置式結(jié)構(gòu)方法進行時間更新、量測更新并綜合 航跡數(shù)據(jù)融合;對滯后數(shù)據(jù)采羯異步融合多個非順序數(shù)據(jù)多步滯后濾波結(jié)合算法迸行融合 處理;對異常數(shù)據(jù)進行丟棄處理,保證系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。
[0043] 實施例一:步驟2中對正常數(shù)據(jù)通過最小二乘疇間配準法對不同管制中心輸出 正常綜合數(shù)據(jù)進行時間同步運算,將不同周期、不同時刻的綜合數(shù)據(jù)進行時間同步的過程 是;假設(shè),_為自然數(shù))為相鄰的管制中心,其綜合航跡數(shù)據(jù)輸出周期 分別為;τ和吟,且2者之比為__:皿夢(η為正整數(shù)),如果管制中心a對目標狀態(tài)最近一 次綜合航跡輸出時刻為,,_為自然數(shù)),下一次綜合航跡輸出時刻為 這就意味著管制中心a連續(xù)2次對目標狀態(tài)綜合航跡輸出之間管制中心 有^次綜合航跡輸出。采用最小二乘法將管制中心4的&次綜合航跡數(shù)據(jù)擬合成一個虛擬 的綜合航跡數(shù)據(jù)作為第I時刻的_的綜合航跡數(shù)據(jù)。以此來消除由于時間偏差而引起的各 管制中心綜合航跡輸出的不同步,從而消除時間偏差對多管制中心間綜合航跡數(shù)據(jù)融合造 成的影具體方法如下: 用
表小全1時刻管制中心航跡數(shù)據(jù)構(gòu)成的集 合屬和:i射刻管制中心a的量測值同步,表小擬合以后的綜合航 跡數(shù)據(jù),1=表示的導數(shù),則管制中心%的綜合航跡數(shù)據(jù)4 π丨以表示成:
其中:v;_衷示綜合航跡數(shù)據(jù)的噪聲。
[0044] 將上式改寫成向量形式為:
其中表示綜合航跡數(shù)據(jù)噪聲向量,其均值為零,協(xié)方差陣為: ..............I,η.拉為融合以前的位置量測噪聲方差,同時矩陣
相應(yīng)的誤差協(xié)方差陣懸:為:
融合后的綜合航跡數(shù)據(jù)及其噪聲方差為
其屮:?:是管制中心b』在k時刻綜合航跡4的估τ?·,,
采用該方法有效的對各管制中心輸出的綜合航跡數(shù)據(jù)進行了盼間同步處理,為綜合航 跡數(shù)據(jù)的融合作好準備。
[0045] 實施例二;步驟3中誤差處理包括隨機誤差處理(隨機誤差可以在融合過程中通 過融合算法很好的消除)和系統(tǒng)誤差處理。隨機誤差是Ε?3管制中心內(nèi)各監(jiān)視設(shè)備本身的精 度誤差因素產(chǎn)生;系統(tǒng)誤差由坐標轉(zhuǎn)換公式采用近似算法等因素產(chǎn)生。隨機誤差可以在_ 合過程中通過融合算法很好的消除,而系統(tǒng)誤差是一種固定的誤差,不能利用融合算法自 動消除,必須在實現(xiàn)過程中進行估計,對各管制中心迸行誤差補償,從而消除配準誤差。
[0046] 其中系統(tǒng)誤差是采用最小二乘法進行配準。具體做法是:在一段時間內(nèi)兩管制中 心管制區(qū)域重疊區(qū)域同一目標出現(xiàn)了及淡為正整數(shù))次。對于第Α= 時刻有 如卜一對方程:
寒__81表示管制中心a的綜合航跡g標在管制中心a局部坐標系T第k時刻的位置, 架驗·!^表示管制中心b的綜合航跡目標在管制Φ心b局部坐標系卜第k時刻的位置。
[0047] 兮別表示管制中心a和管制中心b在第k時亥i|與綜合航跡目標的斜距, &&減彡#分別表不管制中心a和管制中心b在第:&時刻的力位角。
[0048] 分別表示管制中心a和管制中心b的斜距偏差,分別表示管制中 心a和管制中心b的方位角偏差。
[0049] 對總共灘個綜合航跡數(shù)據(jù),有2ΛΠ 、方程,當況