被动声目标定位与跟踪的实验研究

目的　研究被动声定位和跟踪的可行性。方法　设计被动声目标定位、跟踪的实验系统,并进行静目标定位实验与运动目标定位与跟踪实验。结果　实验系统对静目标测向精度较高,而测距精度很低;对恒速运动目标,采用测向信息和多普勒频移信息相融合的算法得到了目标运动速度、距离的精确估计。结论　将基于时延估计的被动声测向和线谱频率估计的多普勒频移信息融合可实现对恒速运动目标的跟踪。     

基于极大似然的智能地雷被动声阵列测向

被动声定位是智能地雷的关键技术之一，其中声传感器阵列测向确定了目标的方位角信息。通过Cramer—Rao下界分析了影响测向精度的因素，并将极大似然估计应用于智能地雷均匀圆阵的测向技术中，通过外场测试对坦克目标进行了相关的测向分析，结果表明精度满足智能地雷的系统要求。     

圆周阵被动定位和跟踪方法的研究

本文介绍了一种采用圆周阵对目标声源进行被动定位和跟踪的方法。与线阵不同，圆周阵可对目标进行全方位跟踪，且测距精度不受目标方位变化的影响。文中给出了圆周阵的测距、测向公式，并从理论上分析了测距性能，计算机仿真结果验证了理论分析的正确性。     

被动单脉冲导引头旁瓣目标识别方法

主要讨论被动单脉冲导引头对旁瓣目标的识别。通过分析被动单脉冲导引头测向特性，利用主瓣区和旁瓣区测向特性的差异，提出了一些识别被动单脉冲导引头是主瓣目标跟踪还是旁瓣目标跟踪的方法。计算机仿真结果证实了该方法的正确性。     

一种用于反直升机智能雷的目标跟踪方法

对于静止观测来说,由于测量器静止不动,得不到足够的目标信息,所以利用仅有角测量跟踪方法无法实现对空中目标的有效跟踪。该文针对直升机巡航时的运动特征,提出一种用于反直升机智能雷的目标跟踪方法。基于被动声测量得到的目标角度信息,建立了数学模型,用来求解目标运动方向和智能雷最佳指向。在给定一次距离信息时,该模型也可用来求解目标运动速度。仿真结果表明,当初始值较精确时,所求的结果非常接近真值,可有效地解决智能雷与直升机弹目交汇的命中问题。     

基于FCTP模型的Mean shift目标跟踪算法

为了解决目标跟踪过程中的定位偏差问题,本文提出Mean shift算法和拟合曲线轨迹预测模型（FCTP）相结合的目标跟踪算法。首先根据目标已知位置信息,从FCTP模型中选取最优拟合曲线来拟合目标运动轨迹,并得出目标预测位置;然后,利用跟踪窗口自适应的Mean shift算法在预测位置邻域内搜索目标最终位置。实验结果表明,该算法能有效地实现快速运动目标的预测跟踪,保证了跟踪精度。     

高斯混合模型的运动目标检测与跟踪算法

运动目标跟踪是计算机视觉研究中的一项关键技术,针对当前运动目标跟踪算法存在的跟踪精度低,实时性差等不足,提出了基于高斯混合模型的运动目标检测与跟踪算法。首先收集目标的信息,并采用混合高斯模型对运动目标背景进行建模,然后采用均值漂移算法对目标进行跟踪,最后采用VC6.0++实现运动目标跟踪仿真实验。结果表明,该文提高了运动目标跟踪的精度,加快了运动目标跟踪的速度,并对遮挡、场景变化具有良好鲁棒性,性能要优于当前其他运动目标跟踪算法,具有更高的实际应用价值。     

基于特征学习与特征记忆模板更新机制的粒子滤波跟踪

目标运动的多样性以及背景环境的复杂性是影响目标跟踪鲁棒性的主要原因.受背景颜色、光照以及姿态尺度变化等因素的影响,目标模板更新精度不高、目标跟踪鲁棒性差.针对此类问题,提出了一种基于特征学习与特征记忆的模板更新机制,通过构建目标模板库,保存丰富的运动目标信息,采用粒子滤波跟踪算法,将候选模板与模板库中的目标信息进行匹配,确定目标状态实现跟踪.实验结果表明,该算法以更丰富的目标信息进行跟踪,比传统目标模板更新策略的粒子滤波算法具有更高的跟踪精度和更强的鲁棒性.     

基于矢量水听器测向交汇的浮标定位系统设计

矢量水听器同时获取声压和振速信息,通过具有方向性的振速矢量场信息实现对目标定向。以矢量水听器高精度测向为基础,通过多点测向交汇实现对水下噪声源的定位跟踪。本文介绍了定位系统的结构设计,分析其关键技术。该方案经过功能扩展,还可应用于对击水声等瞬态信号的定位。     

一种改进的变结构交互多模型被动跟踪算法

针对干扰环境下跟踪机动目标时常常无法获得距离信息的问题,提出了一种新的被动跟踪算法对目标进行精确的跟踪定位。算法针对被动跟踪中状态与量测之间存在的非线性关系,首先采用最小二乘原理对角度量测进行预处理,然后以预处理结果作为输入,进行交互多模型滤波,从而减小非线性量测方程的线性化过程带来的误差。然而,交互多模型滤波中所采用的固定结构模型集并不能保证跟踪精度,为解决这一问题,算法引入序列似然比检测对模型集进行调整,使模型对不同的目标机动模式有更强的自适应能力,从而减小模型之间的竞争,确保跟踪效果。为了验证新算法的有效性,在相同实验条件下,用2种算法分别对同一设定轨迹进行仿真估计,结果表明,新算法可以进一步提高跟踪精度。     

利用相位/多普勒频率对机动目标的UAV无源定位系统

针对传统的基于角度及其变化率等UAV机载定位系统作战区域小,精度低,跟踪收敛速度慢等缺点,提出了在相位差及其变化率的基础上引入多普勒频率信息进行UAV机载定位跟踪的新方法。考虑目标不同的运动状态,对模型进行了推导和分析,采用修正协方差的扩展卡尔曼滤波(MVEKF)算法进行数据处理。通过计算机仿真,改变目标的速度,对结果进行了比较。证实将多普勒频率和相位差信息相结合进行定位跟踪时,降低了UAV导航设备的精度与目标未知的初始状态在计算过程中所带来的影响,有效地提高了定位精度与稳定性,扩大了UAV机载平台的任务范围。     

一种抗遮挡的运动目标跟踪算法

针对当前目标跟踪算法受环境干扰大、抗遮挡能力差等不足,设计一种抗遮挡的运动目标跟踪算法.首先分析经典运动目标跟踪算法——均值漂移算法的局限性,然后从目标候选特征中选择对跟踪贡献最大的显著特征,并采用自适应的模板更新策略提高运动目标精度.仿真实验结果表明,该算法能对运动目标进行准确、实时跟踪,加快了运动目标跟踪速度,且对遮挡目标具有良好的鲁棒性,可获得更理想的运动目标跟踪结果.     

航道多载波的通信时延与多普勒频移联合估计

针对海上航道立体监测系统中水声信道高斯噪声和对称α稳定(SαS,Symmetric α Stable) 脉冲噪声干扰的复杂环境,以基带OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplering）水声通信系统的发射信号作为研究对象,提出了一种基于分数低阶循环模糊函数的多循环频率时延与多普勒频移联合估计算法．该方法将分数低阶矩与循环平稳特性相结合,能够在SαS脉冲噪声条件下检测信号的循环平稳特性．仿真结果表明:在脉冲噪声和干扰环境中该算法均能稳定工作,估计性能优于基于二阶循环模糊函数．     

A Fast Moving Target Detection Tracking and Trajectory Prediction System for Binocular Vision

Aiming at achieving complex moving targets perception, this paper designs a novel fusion-information detection and tracking system for moving targets. The system includes three modules: target detection, target tracking and trajectory prediction. The target detection module can detect fast moving objects which can be used as a template. The target tracking module tracks the object and records its historical position. Finally, the trajectory prediction module can predict the trajectory of the moving object based on the historical position. After verification by the table tennis detection tracking and prediction binocular vision system, the system has high accuracy and speed in detection and tracking, and can basically meet the actual application needs.     

滑跑中的喷气式战斗机的被动声时频特性

为了分析滑跑中的战斗机的被动声信号的时域、频域、时频分布、能量最大值所对应的频率分布等特性,利用自相关方法、功率谱估计、时频分析和能量极大值所对应的频率等分析方法,对战斗机的声信号的时频特性进行描述。通过2个典型声信号的对比分析,发现飞机起飞瞬间的被动声信号是滑跑中的战斗机的被动声信号的一个新的重要特征;其频率分布具有频率成分高、分布范围广等特点。认为将战斗机的2个主要声特征,即CPA时刻和起飞瞬间的被动声特征联合考虑将有助于实现目标的精确定位和追踪。     

机载广域监视SAR地面运动目标检测和参数估计方法

提出了一种机载广域监视SAR地面运动目标检测和参数估计方法.首先,基于斜视SAR的空间几何模型推导了地面运动目标成像的特征,得出运动目标不仅在方位向发生偏移,而且在距离向也会产生位移;然后,利用子孔径方法实现杂波抑制和运动目标的检测;最后,提出了广域监视SAR模式下运动目标的参数估计方法,并得到了该模式下运动目标的成像轨迹.计算机仿真验证了本文提出的机载广域监视SAR系统可以实现运动目标的检测和目标运动轨迹的形成.     

IMM算法在飞行目标无源跟踪中的研究

高速空中目标的运动状态多变,用单一跟踪模型很难描述目标的特性.通过分析飞行目标的空中运动关系,利用IMM(interacting multiple model)算法,结合CV(constant velocity),CT(constant turn)和PVT(planar variable turn)模型对空中高速飞行目...     

基于空域和时域信息的交互多模优化跟踪算法

机动目标跟踪所遇到的基本问题是所建目标模型的动力学方程与目标的实际运动模型存在着不匹配.为了解决这一问题,提出了基于辐射源信号的方位角及时间差信息的交互多模IMM滤波算法.这种算法是一种最佳的合成滤波器,它的主要特点是具有用几个模型估计系统状态的能力,而这些模型可以相互转换,这种方法能更好地解决对机动辐射源的无源定位跟...     

基于混合差分法的运动目标检测

为了提高背景重建速度和目标检测精度,提出了基于混合差分的运动目标检测方法.采用一种基于统计模型的区域像素级背景重建方法.结合帧差分法对于环境的适应性和背景差分法目标检测的准确性.首先用帧差分法得到目标最大的可能区域,在该区域进行像素级背景重建.然后用背景差分精确提取目标区域.既克服了单纯帧差分对于目标运动速度的限制,又缩小了背景差分的区域,使运动目标检测的时间复杂度迅速降低.通过实验,验证了该方法在检测精度和速度上的优势,可以应用于视频监控和目标跟踪领域.