数据融合及其无源被动定位.pdfVIP

王红军：数据融合及无源被动定位 ———————————^——————————————————————————————————————————————————————————————————一一 数据融合及无源被动定位 王红军 (海军大连舰艇学院) 摘 要 本文从数据融合的观点出发，提出利用舰栽多信息源对目标进行被动定位的 方法度计算，井依据无源信息的特点培出在各种条件下信息承加权系数的确定，以扩大 时目标进行元菲被动定位的范围，提高被动定位精度，消除虚假定住，具有重要的意义。 关键词数据融合被动定位 1． 舰载无源被动定位信息源数据及其特征 可用于无源被动定位的舰载信息源有如下几种：一是在雷达被动工作时获取的目标数据， 一是电子战系统获取的目标幅射源数据，再一就是水声设备工作在被动状态时获取的目标水 声数据。还有就是通过数据链系统获取的上级或友方通报的敌目标位置数据。这四种数据源 各有其特点：雷达工作在被动状态时，作用距离远，具有较高的测向精度，但对目标的辨识能力 差，因为它只能获得目标的方位信息。电子战系统在不太远的距离上(限于视距)也能获得且 标幅射源的方位信息，尽管有一定的方位测量误差。但是它能较全面地获取目标幅射源信息， 对目标辨识有很大帮助。水声被动信息一般情况下误差比较大，作用距离也相对较近，但在敌 方保持电磁静默，无法接受敌电磁幅射的情况下，或气象条件恶劣，舰载光电设备无法探测到 敌舰的光电信息时，或许这是唯一的可用于进行被动定位的信息数据源。上级或友方通报的 敌目标位置直观明显，无需进行被动解算，但其实时性和连续性常常受到限制，只可用作无源 被动定位及跟踪的校正数据。 通过以上分析可以看出，舰载被动定位信息源数据融合应为异种传感器数据融合。可参 与无源被动定位及跟踪的数据源有舰载雷达被动工作时的信息数据，来自于电子战系统的目 标幅射源数据和水声设备被动工作时的目标信息数据。通过数据链获取的目标位置数据可作 为无源被动定位和跟踪的校正数据。 2．舰载被动定位数据融合的结构选型 数据融合可以提高多传感器目标探测系统的性能，减少全体或单个传感器检测信息的损 失。数据融合的结构有串连、并连和混合三种。根据舰载无源被动定位信息来源的特点。因为 是异种传感器信息来源，其格式相差比较大，一种传感器信息无法直接用于另一种传感器信息 的处理，所以不适用于串连型结构，而只适用于并连型结构。由于三种被动传感器在对目标进 行被动定位时。采用的数据处理方法类似，即采用卡尔曼滤波法来对纯方位目标数据进行被动 定位和跟踪，因此在并联式的数据融合中心，其主要的数据处理方法是一致的，所以用并联处 理结构比较简单，局限性小。层次分明。其典型结构如图1所示。 一1279— 中国电子学会电子对抗分会第十三届学术年会论文集 传 圈1并行结构数据融台框圈 根据舰载被动定位数据融合功能，可以提出在考虑数据融合基础上舰载被动定位的功能 框图如图2所示 传感器优先级 决策支持系统 田2舰载被动定位跟踪功能方框田 数据融合的层次应选为特征级融合。因为在像素级融合需要数据源来自同质传感器，而 在这里数据是来自于异质传感器的。决策级数据融合则概念性强，对数据源的信息利用不充 分。因此也不适合在此场合的使用。 特征级融合是先对来自传感器的原始数据进行特征提取(特征可以是被观测对象的各种 物理量，在这里则主要是目标的方位测量)。然后对特征信息进行综合分析和处理，这样的数 据融合即为特征级融合。 特征级融合属于中间层次，其融合过程为：首先提取像素信息的表示量即特征信息提取， 然后按特征信息对多传感器数据进行分类、综合和分析。 雷达被 I参数 动传感