马剑飞，颜 冰，李宾宾，王军锋

（1.海军工程大学 兵器工程学院，湖北 武汉430033；2.中国人民解放军 92916部队，海南 琼海 571400）

0 引言

舰船目标多为铁磁性材料构成，运动过程中会产生磁、地震动等多物理场信号[1]，然而单一物理场所获取的目标特征信息有限，针对舰船目标磁信号的跟踪研究已经十分成熟[2-4]，利用地震动物理场远程探测舰船的研究也比较广泛[5-7]。为提高对区域内目标的定位能力，本文通过多传感器地震动与磁场的信息融合，实现对目标的实时跟踪定位。

在多传感器探测阵列中，目标磁场模型选用经典的磁偶极子模型，目标地震动为三轴的振动信号，因而可以采用基于地震动信息的目标方位估计算法为跟踪滤波器提供方位信息，从而实现多传感器目标跟踪定位的信息融合。

1 磁-地震动模型

以目标中心建立坐标系，选用单一偶极子模型作为目标磁场模型。如图1所示，依据三轴加速度传感器接收目标地震动信号而建立的目标振动源信号投影模型[8-9]。其中坐标原点O是传感器的位置，投影模型的X，Y，Z三轴方向与传感器X，Y，Z三轴方向一致，在各向同性的均匀噪声场中存在目标振动源记为S。

图1 三轴投影模型Fig.1 Triaxial projection model

假设目标振动源S位于u0方向，记方位向量u0为

则输入信号的空间谱P(φ,α)为

式中：P(φ,α)是与俯仰角φ、方位角α的函数，反映了三轴投影模型对目标位置的分布估计。

式中：N是数据长度；C是L的自协方差矩阵。

2 基于鲁棒卡尔曼估计的融合跟踪

2.1 鲁棒卡尔曼估计

鲁棒估计是指在出现异常量测的情况下，利用适当的方法对目标状态进行估计，减小异常量测值对状态估计带来的误差。……