申请/专利权人：中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部

申请日：2023-08-25

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN117109588B

主分类号：G01C21/20

分类号：G01C21/20;G06F16/29;G06F18/25;G06N7/02;G01C21/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2023.12.12#实质审查的生效;2023.11.24#公开

摘要：本发明涉及船舶智能航行技术领域，具体涉及一种面向智能航行的多源探测多目标信息融合方法，包括：基于IMMUKF算法周期性对多源目标进行跟踪估计和时间同步，得到各传感器所检测的多目标运动信息；初始化融合目标，并进行目标航迹起始；单传感器多目标检测信息与融合目标航迹关联；在航迹关联过程中，以AIS目标的运动信息为基准，计算关联上的雷达目标以及避碰声呐目标的位置误差，并进行传感器误差校正；将当前周期接收的多传感器多目标运动信息与关联匹配上的融合目标进行多目标航迹融合；通过M‑N逻辑法进行融合多目标的航迹关联终结判断。本发明可提高多目标属性感知完整性和运动状态感知精度。

主权项：1.一种面向智能航行的多源探测多目标信息融合方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、以本船为坐标原点，建立坐标系，将多源传感器检测到的目标统一到该坐标系下；S2、基于IMMUKF算法周期性对多源目标进行跟踪估计和时间同步，得到各传感器所检测的多目标运动信息，并建立多目标列表；设置统一的目标跟踪周期T，基于IMMUKF跟踪算法将AIS目标、雷达目标、避碰声呐目标，通过目标编号和模糊多因素距离及历史双门限航迹关联算法进行自适应数据关联，通过判断有无量测分别进行多目标的运动状态的更新及预测，实现不同传感器间的时间同步，最后输出多目标运动状态信息；S3、将初始时刻接收的第一个传感器检测信息作为多目标列表中的初始融合目标；S4、后续接收的单传感器多目标检测信息与多目标列表内的融合目标进行航迹关联，包括：计算模糊多因素关联隶属度，通过速度大小自适应判断模糊关联不同因素的权值；通过优化后的双门限关联判断规则进行航迹关联判断；优化后的双门限关联判断规则包括第一门限关联判断规则和第二门限关联判断规则，其中，第一门限关联判断规则为：在t时刻，计算传感器第j个目标与所有N个融合目标的关联隶属度cjit，其中，i＝1,2,…N，设置第一个隶属度关联门限AT1；若cjit≥AT1；则传感器第j个目标与第i个融合目标初步关联，若有M个融合目标与传感器第j个目标初步关联，M≥1，则取出传感器第j个目标与所有初步关联的M个融合目标的关联隶属度的最大值，如下所示：maxcjIt＝maxcj1tcj2t…cjMt；则传感器第j个目标与所有初步关联的M个融合目标中隶属度最大的第i个融合目标关联；第二门限关联判断规则为：从t时刻开始回溯R个点，对于l＝1，2，…，R，逐点计算传感器第j个目标与第i个融合目标关联隶属度cljIt，定义隶属度关联门限AT2，如果满足：maxcljIt≥AT2，则回溯点数关联质量mjI的计算方式为：mjIl＝mjIl-1+1mjI0＝0否则，回溯点数关联质量mjI的计算方式为：mjIl＝mjIl-1当满足回溯点数关联质量第二门限mjIR≥L时，则传感器目标j与融合目标i关联，进行后续航迹融合；S5、在航迹关联过程中，找出关联匹配上的AIS目标、具有APRA功能的雷达目标以及避碰声呐目标，以AIS目标的运动信息为基准，计算关联上的雷达目标以及避碰声呐目标的位置误差，并进行传感器误差校正；S6、将当前周期接收的基于IMMUKF算法跟踪后的多传感器多目标运动信息与关联匹配上的融合目标进行多目标航迹融合；S7、通过M-N逻辑法进行融合多目标的航迹关联终结判断，若M个时刻中连续N个时刻某传感器所检测的目标与融合目标未关联，则该目标与该传感器航迹关联终结。

全文数据：

权利要求：

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