一种多制式传感器的数据融合算法

红外探测器可以准确探测目标方位角和高低角，但却无法探测目标相对于探测器的斜距离，并且受红外探测器作用距离限制。因此红外探测器的测量点迹几何模型为一直线段。
以上三种模型将三种形式的探测量与三种几何对象相关了起来。如果每两个几何对象问的最小几何距离定义为一个几何对象上任一点到另一几何对象上任一点所连线段长度的最小值，则最小几何距离就可以作为测量一测量的关联程度的度量。度量相似程度是为了确定两个测量或两个测量集是否来自于同一个目标。
通过分析，不难发现共有六种度量情况：1)点到点；2)点到弧线段；3)点到直线段；4)直线段到直线段；5)弧线段到弧线段；6)弧线段到直线段。其中，1)～4)种情况都很容易找到对应的数学公式直接求解；而对于5)和6)这两种情况，虽不能用简单的方法求解，但是可以通过最陡下降法等数值最优化方法求解。下面就以测量间的最小距离为基础，对两两测量集间的相似程度进行度量。

2 航迹关联算法
2．1 测量-测量相似程度的度量算法
测量-测量相似程度的最佳度量应该是两次探测间的统计距离。但由于存在非线性关系，真实的统计距离求取困难。而两次探测间的几何距离则容易求出。不同探测器在同一时刻对于同一目标的两个探测值之间的几何距离必定总是较小的，而对于不同目标的探测值之间的几何距离则不可能表现出这种特性。所以在较宽松的情况下，可以用以几何距离作自变量的某一函数作为近似的度量函数。
本文算法中，设来自两探测器在同一时刻对同一目标的两个探测值i和j间的几何距离为dij，假定dij符合方差为的某种分布，则定义归一化距离作为测量一测量相似程度的度量。而σij的近似计算公式可表示为：

因红外探测器缺少距离量r，可用探测点迹对应直线段上取得最小距离dij的点的距离r’替代；因两坐标雷达缺少高低角量φ，可用探测点迹对应弧线段上取得最小距离dij的点的高低角φ’替代。红外的和两坐标雷达的σφ都取0。
2．2 测量集-测量集相似程度的度量算法
最简单的度量值就是测量集中对应测量相似程度的均值，即

其中：ei为两测量集中第i时刻测量间的归一化距离，N为当前时刻。