目前数据融合系统特点:

  1. 采用的传感器类型,一般以雷达,电子情报(ELINT)接收机,电子支援测量(ESM)系统,红外,激光和可见光,声音传感器等。
  2. 采用的融合算法,数据关联,多目标跟踪,身份估计和基于知识系统。
  3. 采用的系统按融合级别分,状态和身份估计,态势评估和威胁评估。

1.1 雷达信号处理流程

  1. 雷达信号处理和目标检测

    雷达中频信号–相干波检测/包络检测–动目标显示/自适应动目标显示/动目标检测/脉冲压缩/恒虚警处理,视屏累积等处理后,根据尼曼-皮尔逊准则给出有无目标。

    新发展的阵列信号处理计数,自适应波束形成计数,自适应庞斑想笑计数,多普勒波束瑞华计数,成像计数和时–空二维处理等计数均属于信号处理的范畴。

  2. 单雷达数据处理

    点迹和航迹数据关联,外推,滤波等处理。

  3. 多雷达数据融合

    一般集中式网络采用点迹融合,分布式网络采用轨迹融合。

1.2 数据融合系统中的主要传感器

  1. 雷达

    1.1 按环境分类

    空中:机载脉冲多普雷雷达,机载预警雷达,机载火控雷达,合成孔径雷达,逆合成孔径雷达

    地面:地面搜索雷达,地面跟踪雷达,地面火控雷达,引导雷达

    水面:舰载火控雷达,舰载搜索雷达,舰载导航雷达

    水下:声呐

    1.2 按技术分

    相控阵雷达,动目标指示雷达,脉冲压缩雷达,单脉冲雷达,天波或地波超视距雷达,双基地雷达,连续波雷达等。

  2. 其他

    电子情报接收机,电子支援测量系统,红外探测与跟踪其,无线电干扰机,通信情报接收机,雷达告警机,激光测距机告警机,电视跟踪和光电传感器,敌-我-中识别器等。

    名称波长频率范围
    γ射线0.003~0.1nm3*10e12~10e14MHz
    紫外线10~0.4μm7.510e8~310e10MHz
    可见光0.38~0.76μm3.9510e8~7.510e8MHz
    红外线0.76~1000μm310e5~3.95108MHz
    毫米波0.1~1.0cm30~300GHz
    厘米波1.0~10.0cm3~30GHz
    分米波10.0~100cm300~3000MHz
    米波1.0~10.0m30~300MHz
    短波10.0~100.0m3~30MHz
    中波100.0~1000.0m0.3~3MHz
    长波1.0~10.0km30~300kHz
    超长波10.0~100.0km3~30kHz

1.3 数据融合的通用模型

  1. 数据和图像的配准、关联、跟踪和识别。配准–时间,空间矫正;关联–点迹轨迹关联,位置预测,保持连续跟踪;给出目标身份或属性。
  2. 态势评估:态势分析,态势提取,态势预测。
  3. 威胁评估
  4. 优化融合处理,优化利用资源,优化传感器管理和优化武器控制。

1.4 数据融合分类

  1. 像素级融合
  2. 特征级融合
  3. 决策级融合

1.5 数据融合技术

  1. 经典推理和统计方法
  2. 贝叶斯推理计数
  3. Dempster-Shafer技术
  4. 模糊集理论
  5. 聚类分析
  6. 估值理论
  7. 熵法
  8. 品质因数(FOM)计数
  9. 专家系统和人工只能技术
  10. 人工神经元网络技术
  11. 分布式和并行处理技术

1.6 数据融合主要内容

  1. 数据融合结构

    集中式融合系统;无反馈分布式结构;反馈式融合系统;全并行,反馈式融合系统。

  2. 数据关联

    点迹与轨迹关联;轨迹与轨迹关联。

    最邻近数据关联;概率数据关联;[单目标,稀疏目标]

    联合概率数据关联;[目标密度较高的环境]简易联合概率数据关联;准最佳联合概率数据关联;最邻近联合概率数据关联;模糊数据关联

  3. 状态估计

    kalman滤波,轨迹管理

  4. 身份估计

    模式识别

  5. 态势评估与威胁评估

  6. 辅助决策

  7. 传感器管理

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