論文關鍵詞：資訊融合 資料關聯 效能評估
論文摘要：隨著感測器技術的不斷髮展，感測器在現代戰爭中得到廣泛的應用。越來越多的資訊使得資訊融合成為未來戰場領域的研究重點。文中首先就當前的多種資料關聯方法進行了研究，並進行實驗。在對實驗資料進行比較的基礎上分析各種關聯方法的效能狀況。
Key words: Information fusion, Data association, Ability evaluation.
Abstract: the continuing development of sensor technique, it has been widely used in modern wars. More and more information has resulted in that information fusion must be thought much in the information area of future battle. Firstly in the paper, we do some researches in many methods of data association and do many experiments then evaluate their abilities based on the result of comparing their data.
0 引言
在現代化的戰爭中，資訊融合作為一種新技術正被提到更加重要的位置。通過資訊融合將收集到的資訊進行處理，可以得到全面的戰場態勢。資料關聯作為融合一個必備過程，對融合效果優劣起著重要作用。
隨著計算機技術的發展，人們對資料關聯的問題進行了大量的研究，到目前為止，已經有許多的資料關聯演算法。例如最近鄰資料關聯(MNN)，概率資料關聯(PDA)，聯合概率資料關聯(JPDA)，模糊資料關聯(FDA)等。
關聯方法多種多樣，其各自的效果和適用也各不相同，如何快速找到最適合的關聯方法才是我們最需要的，這裡我們將多種方法加以比較，並對其效能進行了評估。
1 最近鄰資料關聯(NNDA)
至今為止，許多資料關聯演算法都已經可以實現較好的關聯，其中最近鄰資料關聯(Near Neighbor Data Association)演算法是提出最早，也是最簡單的一種方法，但是在一定情況下卻是最有效的。它是在1971年由Singer等人提出來的。最早應用在美國早期的TWS雷達(AWG-9)上。這種方法首先設定關聯門以限制潛在的決策數目，由關聯門初步篩選所得到的回波成為候選回波。關聯門是跟蹤空間中的一塊子空間，中心位於被跟蹤目標的預測狀態，其大小的設計應保證在一定概率程度上能夠接收到正確回波。最近鄰法所選擇的一般是落入關聯門內並且離被跟蹤目標預測位置最近的點跡。通常根據距離進行判定。
通過分析不難發現，最近鄰資料關聯主要適用於跟蹤域記憶體在的但目標或目標數較少時的情況，或者說只用於對稀疏目標環境的目標跟蹤。主要優點是：運算量小，易於實現。主要缺點是：環境侷限性較大。
統計距離的定義：
假設在第k次掃描之前，已經建立了N條航跡。第k次新觀測為Z j(k)，j=1,2,…,N。在第i條航跡的關聯門內，觀測j和航跡i的差向量定義為測量值和預測值之間的差，即濾波器殘差，
其中H為觀測矩陣，設S(k)是e ij(k)的協方差矩陣。則統計距離(平方)為
它就是判斷最近鄰點的度量標準。
2 概率資料關聯(PDA)
概率資料關聯(Probability Data Association)是由Bar-Shalom和Jaffer於1972年提出的。我們知道，通過關聯門過濾後，可能還有很多回波，即我們所說的有效回波。概率資料關聯認為：只要是有效回波，就都有可能是源於目標，只是每個回波源於目標的概率有所不同。PDA方法利用了跟蹤門內的所有回波以獲得可能的後驗資訊，並根據大量的相關計算得出各概率加權係數及其加權和，然後更新目標狀態。
在第1次到第k次掃描所獲得的全部有效回波已知的情況下，第k次掃描時，第i個回波(i=1,2,3,…, m k)均為正確回波的概率，稱之為正確關聯概率，用Pi(k)來表示，
式中：θi (k)----第k次掃描第i個回波為正確回波的事件；
Z k----第1次到第k次掃描所獲得的全部有效回波的集合；
m k---第k次測量所獲得的'回波數目。
根據全概率公式，目標在k時刻的狀態估計，即均方意義下的最優估計為
其中， ，i=1,2,…,mk,是有效回波皆來自目標的條件下的目標狀態估計值； 是回波來自干擾或雜波情況下的目標狀態估計值。
關聯概率是衡量有效回波對目標狀態估計所起作用的一種度量。概率資料關聯並不是真正確定哪個有效回波真的源於目標，而是認為所有有效回波都有可能來自目標或雜波 ，在統計的意義上計算每個有效回波對目標狀態估計所起的作用，並以此為權重給出整體目標估計值。