2.1.1 集中式融合結構

集中式融合是將所有的傳感器獲得的測量信息，直接輸送到中央處理單元進行統一處理。例如，在使用雷達和紅外等多類檢測設備（傳感器）對運動目標進行跟蹤的過程中，其跟蹤算法多數用的是卡爾曼濾波，集中式融合就是將所有雷達、紅外等傳感器所獲得的數據，不經過處理，直接傳送給計算中心進行數據融合處理，獲得經過融合處理后的新的目標測量數據；針對新的目標測量數據，運用卡爾曼濾波方法進行跟蹤運算。集中式融合估計的流程示意圖如圖2.1所示。

圖2.1 集中式融合估計流程示意圖

假定所有的傳感器經過了時空配準，都被放置于同一個坐標系的原點，每個傳感器獲得的目標測量數據為Y_i=（x_i，y_i，z_i）T，其中i=1，2，…，n為傳感器個數。融合中心將對這n個測量值進行數據融合計算，計算后新的測量值y_f=fusion（Y₁，Y₂，…，Y_n）。

系統的狀態方程與觀測方程如式（2.1）所示：

其中，A表示狀態轉移矩陣；H表示狀態觀測矩陣；W(t)表示狀態噪聲；V(t)表示噪聲。根據卡爾曼濾波公式，則可以獲得被跟蹤目標的航跡狀態估計值。針對卡爾曼濾波這樣有確定性數學模型的跟蹤濾波算法，計算中心對于來自多傳感器的數據，可以由公式Y_f=fusion（Y₁，Y₂，…，Y_n）進行融合計算，其融合方法有多種，例如，簡單的加權平均法、序貫式融合濾波算法等。