2.1.1 集中式融合结构

集中式融合是将所有的传感器获得的测量信息，直接输送到中央处理单元进行统一处理。例如，在使用雷达和红外等多类检测设备（传感器）对运动目标进行跟踪的过程中，其跟踪算法多数用的是卡尔曼滤波，集中式融合就是将所有雷达、红外等传感器所获得的数据，不经过处理，直接传送给计算中心进行数据融合处理，获得经过融合处理后的新的目标测量数据；针对新的目标测量数据，运用卡尔曼滤波方法进行跟踪运算。集中式融合估计的流程示意图如图2.1所示。

图2.1 集中式融合估计流程示意图

假定所有的传感器经过了时空配准，都被放置于同一个坐标系的原点，每个传感器获得的目标测量数据为Y_i=（x_i，y_i，z_i）T，其中i=1，2，…，n为传感器个数。融合中心将对这n个测量值进行数据融合计算，计算后新的测量值y_f=fusion（Y₁，Y₂，…，Y_n）。

系统的状态方程与观测方程如式（2.1）所示：

其中，A表示状态转移矩阵；H表示状态观测矩阵；W(t)表示状态噪声；V(t)表示噪声。根据卡尔曼滤波公式，则可以获得被跟踪目标的航迹状态估计值。针对卡尔曼滤波这样有确定性数学模型的跟踪滤波算法，计算中心对于来自多传感器的数据，可以由公式Y_f=fusion（Y₁，Y₂，…，Y_n）进行融合计算，其融合方法有多种，例如，简单的加权平均法、序贯式融合滤波算法等。