数字式声纳的多目标跟踪算法及实现

首先介绍了数字式声纳数据综合后置处理的方案,其中数据综合后置处理包括对目标距离、速度和方位的测量,以实现目标搜索、判断。在此基础上,着重讨论了多机动目标跟踪的算法模型及算法实现,引入了当前目标模型,提高了声纳系统中对机动目标的处理能力。根据声纳信号处理的特点,提出了扇环型跟踪门模型并在多DSP阵列系统中实现。最后由系统性能测试的结果可以看出,整套系统能较好地满足设计要求。     

适于大斜视角星载SAR系统的改进距离-多普勒算法

分析了当天线斜视角增大时,导致传统距离-多普勒成像算法性能下降的主要误差来源.提出了一种适合大斜视角星载SAR系统的改进距离-多普勒算法,并给出了处理仿真点目标数据得到图像质量的比较.结果表明,在大斜视角情况下,改进算法的性能远大于传统的距离\|多普勒成像算法.     

空间目标跟踪的融合系统设计

空间目标测量手段逐渐多样化,融合处理技术是降低测量信息不确定性影响,获得稳健、高精度目标跟踪结果的重要方法。基于运动建模、实时滤波和多传感器数据融合思想,建立了完整的空间目标跟踪数据处理流程。根据获取时间散乱、误差成分复杂和覆盖范围不均衡等测量信息不确定性对各处理环节的影响,设计了稳健的融合估计方案。在此基础上,综合设计了一个空间目标跟踪系统。系统采用模块化的实现结构,以提高算法兼容性和任务扩展能力。计算实例验证了系统的性能。     

适于大斜视角星载SAR系统的改进距离┐多普勒算法

分析了当天线斜视角增大时,导致传统距离－多普勒成像算法性能下降的主要误差来源。提出了一种适合大斜视角星载ＳＡＲ系统的改进距离－多普勒算法,并给出了处理仿真点目标数据得到图像质量的比较。结果表明,在大斜视角情况下,改进算法的性能远大于传统的距离－多普勒成像算法。     

一种改善雷达距离分辨力的信号处理方法

提高噪声环境中邻近目标的分辨力问题,一直是雷达、声纳、地震学、通讯、生物医疗和电子学等领域里的热门课题。围绕这一问题,人们提出了不少解决方法。本文针对雷达的应用环境,提出了一种改善雷达距离分辨力的信号处理方法——修正的约束最小二乘法。该法充分利用目标回波载有的信息,通过对雷达目标系统冲激响应的估计,达到分辨邻近目标的目的。该法的中心思想是将目标在空间上的分辨问题转化为时间上目标冲激响应的估计问题,然后经过后置处理算法(双门限插值处理),以获得目标个数,相对强度及相对延时的估值。     

一种基于蚁群的机会网络多目标路由算法

机会网络是一种由移动对等通信节点组成、节点具有消息存储能力、节点间接触随机出现的网络.现有的机会网络路由协议绝大多数仅考虑针对单个路由目标进行路由决策,不能很好的适应上层应用需求或环境的变化,同时难以提高路由协议的综合性能.面向可加性可乘性,极值性三种类型的路由目标,通过运用多目标决策理论及蚁群算法,给出了一种机会网络中多目标路由算法Multiple Objective Decision Making ruting,MODM).该算法中路由决策取决于多项路由指标,能够为不同的应用需求或环境提供不同的路由服务,提高了机会网络下路由算法的综合性能.实验结果表明该算法能够根据不同的需求对多个路由目标进行优化,与传染病、First Contact等机会网络路由算法相比拥有较好的综合性能.     

基于相依网络的异质目标智能排序模型

随着战争复杂性的不断提升，目标排序模型必须能够从体系的角度出发，对战场中的异质目标进行综合排序，并满足动态、对抗、可进化的要求.首先基于相依网络理论，从对抗的角度出发，综合考虑敌我双方的能力构建目标体系；然后，提出两阶段的目标排序算法，实现了对作用于不同空间的异质类目标的动态综合排序；最后，设计面向历史对抗数据的目标体系权值调整算法，确保了目标排序模型的适应性.通过在某战役级兵棋系统进行实验并与人类指挥员的经验数据对比，验证了所提出模型的有效性.     

突出重点目标跟踪的分布式MIMO雷达阵元选取

在分布式多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)雷达执行目标检测和跟踪多任务时, 为了在多个目标中突出对重点目标的跟踪, 提出了基于改进公平起点搜索的阵元选取模型与求解算法。在限定目标检测性能、跟踪性能和系统资源的前提下, 以最小的阵元集合为代价函数, 建立优化模型。为在同一框架下讨论系统的不同性能指标, 对参数进行预处理, 将表征跟踪性能的位置估计误差界进行去量纲化、归一化处理。分别引入表征目标重要程度和任务重要程度的权重因子, 得到表征系统综合性能的参数。遍历每一个初始阵元对, 逐次增加对系统贡献最大的阵元, 最终完成阵元集的选择。仿真结果表明, 所提算法能够提供接近穷举算法的性能并有效降低系统计算量。     

基于IMM的UK-GMPHDF算法在多机动目标跟踪中的应用

为解决非线性系统滤波的非线性和多机动目标跟踪问题,提出了一种基于交互多模型(IMM)的无迹卡尔曼实现的高斯混合概率假设密度滤波(UK-GMPHDF)算法.该算法结合了IMM算法对不同目标机动模型的自适应能力和UK-GMPHD滤波精度高、计算量小的优点.此外,滤波器利用UK-GMPHD滤波,不仅避免了难以解决的数据关联问题,而且可以联合估计目标数和目标状态.在非线性系统和杂波环境下,通过对多机动目标跟踪的应用仿真,将该算法和基于单模型的UK-GMPHDF算法进行了比较,仿真结果表明了基于IMM的UK-GMPHDF算法具有较好的跟踪性能,大大提高了多机动目标跟踪精度,减少了跟踪的多目标误差.     

一种基于多传感器数据融合的目标跟踪算法

论述了目标跟踪的原理和数据融合技术,为了解决移动机器人系统中的传感器存在大量不确定性问题,提出了一种交叉传感器交叉特征(CSCM)数据融合算法,这种算法基于粒子滤波技术,融合多个传感器的信息,合并不同的状态空间模型,以此减弱系统和测量噪声,来估计移动机器人的位置和角度.在仿真实验中,我们分别比较了单一传感器和多传感器数据融合的不同情况,结果表明了这种算法的有效性,并展现了良好的跟踪性能.     

基于DPCA的机载雷达杂波抑制系统

介绍了基于相位中心偏置天线(DisplacedPhaseCenterAntenna，DPCA)的机载战场侦察雷达主杂波的抑制系统的设计与实现。该系统具有一定空-时二维处理能力，是空-时自适应处理(Space-TimeAdaptiveProcessing，STAP)的一种简易工程实现。其对地杂波的抑制能力优于AMTI，特别是在动目标速度较慢时，优越性更为明显。通过对回波仿真数据的实际处理，证明了该系统工作的有效性。     

运动目标位置的合成

研究由脱靶量和经纬仪位置获得和预测运动目标位置的方法。提出利用解方程组确定插值多项式系数的方法。与Lagrange插值多项式相比 ,使用这种方法得到的多项式在形式上更加简单。利用插值多项式 ,根据非整数倍周期时的偏差量 ,给出偏差量在整数倍周期时的带有延时作为参数的表示式。利用这一表示式 ,在目标作匀加速运动的前提下提出了延时的辨识方法 ,从而解决了目标位置合成中的难题。     

两维数字阵列雷达的数字单脉冲测角方法

研究了两维数字阵列雷达的数字单脉冲测角方法,分析了基本单脉冲测角过程中存在的问题,提出了改进的数字单脉冲测角方法。该方法在差波束形成过程中考虑了不同工作频率、不同波位的天线等效孔径的变化。针对测角误差信号的非线性特征,在根据误差信号计算目标角度时采用了多阶多项式拟合的方法,给出了数字阵列雷达中数字单脉冲测角的详细过程。计算机仿真和实测结果表明,此方法具有良好的测角性能,减少了对单脉冲测量误差曲线的存储要求,适合于工程实际应用。     

组网雷达系统对于高加速机动目标的精确跟踪研究

针对多基地雷达系统跟踪近距离高加速机动目标的场合,提出了一种并行扩展卡尔曼滤波算法。该算法首先建立起组网雷达群跟踪目标运动形态的观测模型,然后将三维加速度矢量引入到目标的运动模型中,通过并行计算的方式,在对加速度进行合理估计的基础上对量测数据进行卡尔曼滤波跟踪分析,获得目标的精确轨迹。仿真结果表明,该算法不仅能快速精确计算目标的位置和速度,而且具有很好的瞬态特性和稳态特性。     

基于卡尔曼滤波的组网雷达系统目标跟踪分析

提出了一种快速卡尔曼滤波跟踪算法,用于组网雷达系统对机动目标的跟踪分析.该算法只需要组网雷达系统给数据处理中心提供每个接收机所测得的准确径向距离,然后根据推广卡尔曼滤波技术迭代估算出目标的位置.对机动目标的仿真结果表明,该算法不但大大减小了传统跟踪算法的运算复杂度而且具有优良的跟踪性能,尤其适用于近距离高速运动目标的准确跟踪.     

多站雷达中机动目标高精度跟踪分析

在快速卡尔曼滤波跟踪算法的基础上,提出了一种机动目标位置和速度的高精度卡尔曼滤波算法,用于仅提供距离和测量的多站雷达系统对机动目标的高精度定位和高精度测速。多站雷达系统提供给数据处理中心的距离和信息,通过滤波迭代算法估算出目标的位置和速度。对机动目标的仿真实验结果表明,该算法不仅改善了以前文献中目标位置的定位精度,而且对目标速度也同样具有优良的测量性能。     

运动目标位置预测模型

为建立运动目标位置的预测模型,提出了一种新的模糊神经网络模型,并证明这种模糊神经网络可任意逼近连续函数,因而可用于建立运动目标位置的预测模型中.将运动目标在采样时刻位置间的关系表示为含有目标加速度的三阶差分方程,利用模糊神经网络逼近目标加速度,并由此导出目标轨迹的预测模型.     

时间最优的飞机追踪导引律研究

阐述了现代战机导引系统的功能、结构与工作方式。对追踪导引建模之后,假设目标机动轨迹可知,应用最优控制理论,通过巧妙的数学推导和数值计算,研究了追踪时间最优的导引律。针对具体工程实现时理论设计求解中数值计算误差的客观存在,又应用预测控制分段计算、滚动优化的思想,对最优导引律作了进一步改进,获得了更为可行实用的优化导引律。仿真研究表明,所设计的优化导引律较各种比例导引律性能更优,捕获目标的时间更短,消耗的能量更少,并能成功应用于载机导引,为新一代战机导引系统的研制与引进飞机的国产化提供了理论参考。     

Restoration of space-variant blurred image based on motion-blurred target segmentation

In imaging on moving target,it is easy to get spacevariant blurred image.In order to recover the image and gain recognizable target,an approach to recover the space-variant blurred image is presented based on image segmentation.Because of motion blur's convolution process,the pixels of observed image's target and background will be displaced and piled up to produce two superposition regions.As a result,the neighboring pixels in the superposition regions will have similar grey level change.According to the pixel's motion-blur character,the target's blurred edge of superposition region could be detected.Canny operator can be recurred to detect the target edge which parallels the motion blur direction.Then in the segmentation process,the whole target image which has the character of integral convolution between motion blur and real target image can be obtained.At last,the target image is restored by deconvolution algorithms with adding zeros.The restoration result indicates that the approach can effectively solve the kind of problem of space-variant motion blurred image restoration.     

Variable structure guidance law for attacking surface maneuver targets

The characteristics of surface maneuver targets are analyzed and a 3-D relative motion model for missiles and targets is established. A variable structure guidance law is designed considering the characteristics of targets. In the guidance law, the distance between missiles and targets as well as the missile-target relative velocity are all substituted by estimation values. The estimation errors, the target＇s velocity, and the maneuver acceleration are all treated as bounded disturbance. The guidance law proposed can be implemented conveniently in engineering with little target information. The performance of the guidance system is analyzed theoretically and the numerical simulation result shows the effectiveness of the guidance law.