基于反馈机制的异步环境跟踪算法!-重庆师范大学学报自然科学版.pdf

! #$ 年$$ 月 重庆师范大学学报（自然科学版） %’( #$ 第) 卷 第* 期 +,-./0 1 23.456.4 %-7/0 8.6’9-:6; （%/;,-/0 =69.9 ） ?0( ) %( * @AB ：2%CB ：D#E$$*DF %( #$$$$ ( $*G ( #$H 基于反馈机制的异步环境跟踪算法! 刘! 智，巫! 茜，张金荣 （重庆理工大学 计算机科学与工程学院，重庆G###DG ） 摘要：多传感器目标跟踪系统中，各传感器量测周期的不同导致局部量测或估计到达融合中心的时间不同步。使用 航迹融合和卡尔曼滤波方法，各局部传感器在共享融合中心数据的基础上进行独立滤波估计，融合中心根据各局部 航迹插值对准进行融合，提出了一种适合于任意多传感器速率构成的异步环境跟踪的方法。实验仿真结果表明，该 方法能够很好地完成异步环境的目标跟踪任务，跟踪效果明显好于各局部传感器。 关键词：多传感器；异步环境；反馈机制；目标跟踪；信息融合 中图分类号： IJ$H 文献标志码：K! ! ! 文章编号：$*LE **)H（#$ ）#*E ##DGE #D ! ! 由于通信延迟、坐标转换以及传感器速率等因 过扩充状态方程变量及量测变量的参数构建了一个 素，同步系统的要求在现实环境中基本难以满足，因 动态模型对系统进行跟踪。针对小波技术实时性差 而研究者对异步数据融合的关注日益强烈。K0,/.6 的特点， ［LEQ ］ P/. 等人 提出了一种实时性异步融合方 和M69 一直从事异步融合技术的研究，做了大量的 法，但它要求各传感器速率间呈倍数关系，这一苛刻 基础工作，提出了基于量测与模型噪声相互独立假 条件在大多数实际系统中得不到保证。通过扩展量 设的最优异步融合算法、数据平滑预处理等距和不 测方程的方法， ［) ］ R, 实现了最小均方误差准则意义 等距内插融合算法［$EH ］，其局限性是没有考虑到在对 下的异步融合，但它假定状态估计间是独立的。 异步数据进行同步化时所导致的噪声相关。王洁等 S9.［$# ］在异步融合的方法中引入了反馈机制，让局 ［G ］ 人 对文献［$ ］中的算法进行改进，通过对线性连 ［$$］ 部传感器能够共享融合中心的成果。=36 使用卡 续时间系统进行异步离散化，利用各局部传感器采 尔曼滤波和正交投影理论实现了多传感器跟踪的异 样点处的目标状态值与融合中心坐标系统所描述的 步融合，其优化标准为线性最小方差，实验仿真取得 目标状态值之间的关系，将每个局部传感器测量值 了较好效果。 同融合中心的状态值建立联系后重写测量方程，得 总的看来，上述研究对多传感器的周期有一定 到一系列融合中心的“伪测量值”，最后采用集中式 的限制，传感器量测周期间需要满足一定的比例关 算法将这些伪测量值融合，从而实现对目标状态的 系，而现实环境中的很多跟踪系统都很难满足该要 跟踪和估计。文献［ G ］考虑了各量测间噪声的相关