資源描述：
《多目標(biāo)跟蹤中幾種數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法的比較》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、文章編號(hào)：1009－8119（2005）10－0045－02多目標(biāo)跟蹤中幾種數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法的比較張緒強(qiáng)北京理工大學(xué)電子工程系，北京100081摘要數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是多目標(biāo)跟蹤的核心部分，概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)濾波（probabilitydataassociationfilter,PDA）算法和聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)濾波（jointprobabilitydataassociationfilter,JPDA）算法是兩種典型的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法。PDA方法計(jì)算量小，有較好的單目標(biāo)跟蹤性能，但在跟蹤多個(gè)目標(biāo)時(shí)會(huì)發(fā)生目標(biāo)的偏移和聚合現(xiàn)象；JPDA
2、方法具有良好的多目標(biāo)跟蹤性能，但其運(yùn)算量巨大而難于在工程中應(yīng)用。OSPDA(theorderstatisticsPDA)是改進(jìn)型的快速算法，關(guān)聯(lián)精度高并且計(jì)算量小。本文對(duì)這幾種數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法進(jìn)行了分析比較，并作了仿真，指出各種算法的優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，多目標(biāo)跟蹤，PDATheComparisonofDataAssociationAlgorithmsforMultitargetTrackingZhangXuqiang(DeptofElectronicEngineering,BeijingInstitute
3、ofTechnology,Beijing100081,)AbstractDataassociationisthecoreofmultitargettracking.Theprobabilitydataassociationfilter(PDA)andthejointprobabilitydataassociationfilter(JPDA)arethetwotypicalalgorithms.ThePDAalgorithmhaslowcomputationalburdenandisagoodschemef
4、orsingletargettracking,butitcan’tsolvethetrackcoalescenceinmultitargettracking.TheJPDAalgorithmhasgreatcapabilityinmultitargettrackingbutcan’tbeeasilyimplementedinrealitybecauseofveryhighcomputationalload.OSPDA(theorderstatisticsPDA)isanimprovementofdataa
5、ssociation.ThecomputationalburdenofOSPDAislowandthetrackingaccuracyofOSPDAishigh.Inthispaper,thecomparisonofthethreemethodsisproposedandthroughcomputersimulationtheadvantagesanddisadvantagesofthethreemethodsareproposed.Keywordsdataassociation，multitargett
6、racking，PDA1引言多目標(biāo)跟蹤問(wèn)題無(wú)論在軍事和民用方面都有著十分廣泛的應(yīng)用，主要的應(yīng)用領(lǐng)域有：車(chē)輛監(jiān)控與公路交通管制，空防，彈道導(dǎo)彈防御，空中攻擊，海洋監(jiān)視，戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視，以及空中交通管制等等。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是多目標(biāo)跟蹤的核心部分。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)過(guò)程是將候選回波與已知目標(biāo)軌跡比較并最后確定正確的觀測(cè)與軌跡配對(duì)的過(guò)程。在密集目標(biāo)環(huán)境中，跟蹤門(mén)只是用來(lái)解決航跡和點(diǎn)跡關(guān)聯(lián)的初步問(wèn)題。當(dāng)一個(gè)門(mén)內(nèi)有多個(gè)回波或者一個(gè)回波落入不同的波門(mén)內(nèi)，則需要數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)來(lái)進(jìn)行配對(duì)。目前，典型的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法是概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)濾波（probabili
7、tydataassociationfilter,PDA）算法、聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)濾波（jointprobabilitydataassociationfilter,JPDA）算法和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)濾波（theorderstatisticsPDA，OSPDA）算法。2幾種數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法的比較PDA方法充分利用了位于跟蹤門(mén)內(nèi)所有回波，以獲得可能的后驗(yàn)信息，其實(shí)質(zhì)是計(jì)算等效觀測(cè)或多回波的統(tǒng)計(jì)中心，即跟蹤門(mén)內(nèi)所有回波的加權(quán)和。第j個(gè)目標(biāo)第k次掃描的等效回波可以表示為：（1）其中，為回波來(lái)自目標(biāo)的后驗(yàn)概率，為目標(biāo)跟蹤門(mén)內(nèi)回波
8、的觀測(cè)值。為目標(biāo)關(guān)聯(lián)門(mén)內(nèi)回波數(shù)。這樣，目標(biāo)狀態(tài)的最小方差估計(jì)或條件均值為（2）PDA方法在計(jì)算等效回波的時(shí)候，將每個(gè)目標(biāo)的關(guān)聯(lián)門(mén)作為一個(gè)整體，并沒(méi)有考慮鄰近目標(biāo)回波的影響，當(dāng)目標(biāo)距離很近或者軌跡交叉的時(shí)候，這種影響是顯著的，會(huì)引起目標(biāo)的誤跟或丟失現(xiàn)象[1]。該方法具有良好的單目標(biāo)跟蹤性能但同時(shí)跟蹤多個(gè)目標(biāo)時(shí)，會(huì)發(fā)生目標(biāo)航跡的偏移和聚合。JPDA方法綜合考慮了相交的波門(mén)內(nèi)的所有回波和航跡，在密集回波環(huán)境下，跟蹤多個(gè)近距離機(jī)動(dòng)目標(biāo)
