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全国第六届研究生数学建模竞赛 多传感器数据融合与航迹预测 多传感器数据融合与航迹预测 题 目 多多传传感感器器数数据据融融合合与与航航迹迹预预测测 摘 要 本文首先假设运动轨迹在时间间隔很小的范围内，服从理想状态下的运动规 律，据此建立了匀速运动和平面类抛体运动模型。基于这两个模型： 问题1 提出了一种基于波动参数阈值识别的有哪些信誉好的足球投注网站算法和改进算法。其中改进 算法将前面有哪些信誉好的足球投注网站到的数据进行统计，剔除有哪些信誉好的足球投注网站到异常数据。我们最终提取了3 组航迹对数据。 问题2 在时间配准中设计了两种配准方法，一种方法是基于两个邻近点之间 满足质点运动方程，通过质点运动方程进行时间配准，该方法计算简单，但得到 的结果鲁棒性不强；另一种方法是组合神经网络配准方法，用该算法进行时间配 准时鲁棒性较强，时间配准结果非常理想。 问题3 根据运动学原理建立了目标在理想状态下的运动轨迹方程，通过拟合 得到目标的运动轨迹数据，以其与雷达的测量数据之间的差值作为判断雷达观测 精度的依据。经统计分析发现，有2 部雷达因对目标的观测没有足够多的测量数 据，导致目标运动特征不明确，从而无法建立其理想状态下的轨迹方程，而其余 4 部雷达对目标的观测均具有较高的准确性。 问题4 提出了一种基于空间邻近点的加权融合方法。该方法融合需要新的坐 标数据点在空间上具有较强的相关性，而在时间上的具有较弱的相关性；在目标 轨迹预测上，要求出下一个目标的轨迹点必须与最近几个轨迹点相关性较大。 问题5 首先提出了一种将机动目标和轨迹预测算法有效耦合的仿真分析方 法，建立了导弹拦截飞机的延时模型。并通过仿真分析，进一步建立了导弹拦截 飞机的实时模型。该模型不论在实时性还是精度方面均高于前一个模型。同时， 仿真分析结果表明，飞机在被锁定的情况下若立即转向机动，则被导弹击中的可 能性很小；而当飞机在被锁定的情况下只改变飞行速度，不改变飞行方向时，则 被导弹击中的可能性非常大。 参赛队号 1062101 参赛密码 队员姓名 蒋锦刚 郭淳 徐君 （由组委会填写） 多传感器数据融合与航迹预测 一、问题重述 一、问题重述 一一、、问问题题重重述述 成功地收集各种情报非常重要，甚至对战争的胜负起着决定性的作用。在实 战中各种情报的收集依赖于多种传感器设备。而由于传感器自身的系统误差和外 界干扰，难以精确的捕捉和跟踪检测目标。 传统的单传感器捕捉和跟踪的技术效果很差，而多传感器数据融合在解决探 测、跟踪和识别方面不仅具有能够数倍地扩大捕捉目标、跟踪空间和时间覆盖范 围的优势，还可以降低信息模糊度、提高可信度和改进探测性能等等。 本文拟解决以下问题： 1.如何从不同的传感器数据中，提取出不同的目标航迹对。 2.找出各传感器观测到的有相交时间段的航迹，对观测时间和时间间隔不同 的传感器数据进行。 3.如何进行时间配准，并抽取表示同一目标的航迹对。 4.怎样评价分析6 个传感器的观察精度。 5.如何将多部传感器观测到的同一目标的航迹对融合为一条航迹。 二、基本假设 二、基本假设 二二、、基基本本假假设设 考虑到不同问题在建模过程中的需要，我们根据问题和实际情况作出如下假 设： 1 1 对问题11： 1)假设运动轨迹在时间间隔很小的范围内，服从理想状态下的运动规律； 2 2 对问题22： 1)假设在同一时间出现在相近位置，