Отождествление сопровождаемых траекторий и отметок методом притяжения при вторичной обработке радиолокационной информации

В статье предложен новый алгоритм отождествления по координатам сопровождаемых траекторий и вновь поступивших отметок при вторичной обработке радиолокационной информации. Наибольшие трудности возникают при отождествлении в плотных группах, то есть когда расстояние между траекториями соизмеримо с ошибками измерения их координат. Обычно применяются известные методы решения задачи о назначениях, например, венгерский алгоритм и ему подобные. Общим недостатком данных методов является быстрое увеличение (пропорционально третьей или четвертой степени количества траекторий) времени решения задачи. Предлагается использовать метод «притяжения» для повышения скорости вычислений. В рассматриваемом алгоритме имитируются «притяжение» всех траекторий ко всем отметкам и взаимное «отталкивание» всех траекторий друг от друга. (Положение траекторий экстраполировано на время локации отметок.) Пошагово имитируется условное «движение» траекторий до заданного сближения с какими-либо отметками. Сравнительное моделирование алгоритма притяжения и венгерского алгоритма для случая равного количества траекторий и отметок показало, что качественные характеристики алгоритмов примерно одинаковы, но время выполнения для алгоритма притяжения растет медленнее, чем для венгерского (пропорционально квадрату количества траекторий). Поэтому при большом их количестве (более 100–300) алгоритм притяжения выполняется значительно быстрее. Очевидно, что при соответствующей корректировке величины и размерностей параметров новый алгоритм может быть использован для решения других задач о назначениях.

1. Коновалов, А. А. Основы траекторной обработки радиолокационной информации / А. А. Коновалов. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2013.

2. Кузьмин, С. З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации / С. З. Кузьмин. М.: Советское радио, 1974.

3. Blackman, S. Design and Analysis of Modern Tracking Systems / S. Blackman, R. Popoli // Artech House. Boston - London, 1999.

4. Солонар, А. С. Особенности применения алгоритма аукциона для решения задачи отождествления на этапе вторичной обработки радиолокационной информации / А. С. Солонар, А. А. Михалковский // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки. 2014. № 4. С. 95-102.

5. Апорович, В. А. Характеристики алгоритмов оптимизации, используемых при решении задачи отождествления траекторий и отметок / В. А. Апорович, В. С. Дудко, А. И. Минов // MILEX.INNOVATIONS-2019: 8-я Междунар. научная конф. по военно-техн. вопр., проблемам обороны и безопасности, использ. технологий двойного примен., 16-17 мая 2019 г., г. Минск. Минск, 2019. Ч. 5. Лаборатория интеллекта. 8 с.

6. Нигодин, Е. А. Генетический алгоритм решения задачи о назначениях / Е. А. Нигодин, Е. Е. Полупанова, А. С. Поляков // ResearchGate. Апрель 2019. С. 1-9.

7. Карпенко, А. П. Современные алгоритмы поисковой оптимизации. Алгоритмы, вдохновленные природой / А. П. Карпенко. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014.

8. Апорович, В. А. Экстраполяция методом притяжения при отождествлении траекторий и отметок в системе вторичной обработки радиолокационной информации / В. А. Апорович, Р. В. Бондаренко // Доклады БГУИР. 2014. № 4. С. 35-40.

9. Апорович, В. А. Отождествление траекторий с помощью метода притяжения при третичной обработке радиолокационной информации / В. А. Апорович, А. В. Шевченко // Доклады БГУИР. 2016. № 6. С. 35-39.

10. Bourgeois, F. An Extension of the Munkres Algorithm for the Assignment Problem to Rectangular Matrices / F. Bourgeois, J.-C. Lassalle // Communications of the ACM. 1971. Vol. 14. Р. 802-806.