随着监视技术的不断发展,目前可通过多种方式获取目标的航迹信息,如基于二次监
视雷达和 ADS-B 的民航飞机航迹监视
[1]
以及基于 AIS 的船舶航迹获取
[2]
。在实际中,目标
航迹质量的实时评估是目标航迹处理中的关键技术,也是实现目标运动状态监测、运动状
态预测以及航迹实时融合等应用
[3-7]
的基础。
目前,在目标航迹质量评估指标方面,主要包含完整性、精确性、清晰性和连续性等
指标
[8-11]
,但是大多数指标仅能用于目标航迹质量的离线评估,难以支撑目标航迹质量的实
时评估,而且各项指标均从传感器或信息融合处理综合能力角度出发,不适用于单一目标
航迹质量的评估。
在目标航迹质量评估方法方面,围绕传感器性能、目标点迹、局部航迹以及系统航
迹,形成了逐层分级评估的思路
[9-12]
。例如,文献[9]将航迹质量定义为评估窗内点迹质量
的总和,根据单个点迹的质量完成一定评估时间窗内的航迹质量评估;文献[10]将目标航
迹质量定义为对目标位置信息可靠性的度量,通过综合考虑传感器测量精度、参考地理位
置质量、算法精度等因素来评估目标航迹质量;文献[11]提出基于局部航迹质量度量的系
统航迹质量度量方法。在当前的目标航迹质量评估过程中,存在以下两个问题:1)若没有
低层次数据质量如传感器精度、局部航迹精度等质量数据,则无法实现高层次数据质量的
评估;2)在航迹质量综合评估中,各指标加权系数直接由经验给定,缺乏理论依据。
针对上述问题,本文提出了一种基于位置信息的目标航迹质量实时评估方法。该评估
方法从目标航迹数据自身出发,将航迹质量定义为对目标运动状态稳定性的度量,实现了
对单一目标航迹质量的实时评估,能够为目标运动状态监测和航迹实时融合等应用提供有
效支撑。
1. 航迹质量实时评估指标体系
在目标航迹质量实时评估方面,评估指标的选取与处理应合乎实际
[13-15]
,这直接关系
到航迹质量评估的有效性。目标航迹包括目标的位置、速度等运动状态信息以及国别、型
号等属性信息。因此,目标航迹质量评估可从多个维度出发,如目标位置或速度的精确
性、目标属性的准确性、航迹平滑度等。
在实际中,目标位置、速度以及属性的精确性评估依赖于目标真值,而目标真值往往
难以得到,这导致精确性指标很难用于目标航迹质量的实时评估
[16-17]
。本文所提出的目标
航迹质量实时评估问题是典型的在线评估问题。在线评估的难点是没有标准答案,如何建
立与评估目标相一致、不涉及真值的评估指标体系是其核心。本文所述问题的评估目标
是:利用目标实时航迹数据,实现对目标航迹质量的实时在线评估。
针对该情况,本文仅利用目标时间和位置等可观测信息,建立以时间间隔质量、漏点
率质量和航迹平滑度质量为核心的评估指标体系,并给出评估指标的递推计算公式,从而
实现目标航迹质量的实时在线评估。