基于不完全量测下三维纯方位系统的Cramer-Rao下界

在量测数据随机丢失情况下,对非线性的纯方位跟踪(Bearings-only tracking,BOT)滤波Cramer-Rao下界(Cramer-Rao lower bound,CRLB)问题进行了讨论。针对量测信息来自探测概率小于1的不同信号通道且每个通道的探测概率不同情况,利用Fisher信息阵迭代法建立了多输入多输出三维BOT系统滤波的CRLB模型,它的计算量随探测序列呈指数增长;一种基于统计意义下的缩减因子法被给出,理论证明它小于理想CRLB;另外,一个适合工程应用的近似理论CRLB被提出,分析表明能降低计算复杂度。     

一种雷达网络偏差估计补偿方法

为了提高雷达目标跟踪精度,针对雷达网络跟踪系统的时变配准偏差补偿问题,该文提出了一种通用的估计补偿方法.该方法根据雷达提供的测量信息,引入伪测量方程和等价偏差的概念,结合卡尔曼滤波方法估计出雷达的量测偏差和位置,用于补偿和修正量测信息.该方法使雷达的跟踪精度比补偿前明显提高.统计意义下的仿真结果显示了该方法的有效性.     

随机离散线性系统的满意鲁棒控制

将随机线性离散系统不同环节中出现的结构不确定性 ,描述成由不相关扰动参数矩阵决定的新形式。利用线性矩阵不等式 (LMI)方法 ,设计满意鲁棒控制器使闭环系统同时满足期望的扇形区域极点配置指标和稳态输出协方差指标。满意控制器设计可以完全转化为线性矩阵不等式的求解问题 ,不需要人工干预选择参数。用一个例子说明了该文方法的有效性。     

基于多Agent的轨迹约束操作臂控制

随着机器人的日趋复杂,逆运动学算法受到了许多限制。90年代以来,基于多Agent的操作臂控制算法被提出,突破了传统的机器人控制依赖于精确模型的限制。但这些基于多Agent的算法中,操作臂末端点的运行轨迹是自由的。该文基于实际操作的需要,提出了基于多Agent的操作臂轨迹约束的控制策略。即依次使操作臂末端点到达轨迹上的各个采样点,达到操作臂末端点沿任一给定轨迹运行的目的,这将为避障操作打下必要的基础。该文提出拟合度的概念来控制末点轨迹的精度,仿真结果证明了此策略的可行性。     

制导炸弹命中精度的仿真研究

命中精度是制导武器中最重要的指标之一,故此在进行半实物仿真前需要考虑影响命中精度的多种因素,进行数字仿真研究.首先简单介绍了命中精度的表示与计算,然后阐述了仿真中的几个主要模型,详细分析影响制导炸弹命中精度的各种误差干扰源,最后通过六自由度数字仿真深入分析了多种误差干扰对命中精度的影响及影响大小.仿真结果表明:影响命中精度的主要因素是GPS误差:在多种误差干扰条件下,系统具有较好的命中精度,为半实物仿真打下坚实的基础.     

不完全量测下光电跟踪系统估计误差分析

为了评估跟踪系统在不完全量测下的跟踪性能,该文利用投影定理给出了修正的去偏转换量测卡尔曼滤波(UCMKF)算法,进一步利用修正的黎卡提方程与修正的克拉美-罗下界(CRLB)给出了跟踪系统统计意义下估计误差协方差一致有界的充分条件,以及跟踪系统统计意义下CRLB的一组递推上下界。最后,Monte-Carlo仿真表明:随着采样时间的增加,递推上下界逐渐逼近了跟踪系统统计意义下CRLB的枚举真值。     

便携式空中目标仪激光重频的分析

针对目标仪中激光重频次数的确定问题,对实际航迹数据进行分析.首先计算实际航迹信号的功率谱密度,得到航迹的频谱范围,依据Shannon定理初步确定激光重频值.进一步从建立航路的的预测误差要求出发,在匀速直线运动的假设下,使用该激光重频值,激光测距的预测误差方差能达到工程要求.然后给出该方差和建立航路允许的最大漏测点分布规律的对应关系.理论分析和工程实际表明,在保证跟踪精度的情况下,该激光重频值将满足回波率的技术指标要求.     

基于初距划分的纯方位目标跟踪的EKF滤波器群

利用EKF对纯方位目标跟踪的工程算法进行了探讨.目标初距范围被划分成若干个小单元,每个小单元形成预估初距;在观测器匀速直航下,EKF滤波器群分别估计目标-观测器相对速度与初始距离比值;然后每个滤波器利用新量测方位估计目标参数,同时依据Bayesian公式更新滤波器概率密度;观测器匀速下预估状态初始值,降低了误差影响,提高了推广卡尔曼滤波方法(EKF)收敛率;多滤波器算法便于并行计算和实时处理,符合工程要求.     

基于参数空间图解法的多目标满意PID控制器

针对任意阶线性定常系统具有区域极点指标与H∞指标约束的PID控制问题,提出了一种基于参数空间图解法的多目标满意PID控制器设计方法。该设计方法首先基于边界穿越定理,在PID控制器参数空间推导出描述满足区域极点指标和H∞指标的控制器参数解集边界的解析表达式,再应用满意控制思想,对上述二类指标的相容性进行了分析,给出了相容指标较好的取值范围,以及当期望指标相容时基于参数空间图解法的PID控制策略集的具体求解方法。用一个算例说明了该方法的可行性和有效性。     

光电跟踪系统的一类非线性滤波器

传统的光电跟踪系统通过测量目标的斜距离、俯仰角和偏航角来获取目标运动参数。针对附加角速度测量的一类新的光电跟踪系统,充分考虑传感器测量噪声的相关特性,基于非线性估计理论设计了目标跟踪滤波器。首先利用嵌套条件方法推导了转换测量误差前两阶矩的一致性估计,然后采用序贯采样卡尔曼滤波器（SUKF）对解耦后的转换测量进行序贯处理,最后从理论上分析了跟踪滤波器的稳定性并给出了跟踪系统的Cramer-Rao下界（CRLB）。Monte-Carlo仿真表明：滤波器估计误差均方差（RMSE）已逼近非线性跟踪系统的CRLB。

Abstract：

Generally tradition optic-electric tracking systems can obtain target motion parameters by measuring distance,elevation angle and yaw angle of targets.A target tracking filter taking correlated measurement noises into account was designed for optic-electric tracking systems with angle velocity measurements based on nonlinear estimation theory.Firstly,the consistent first two moments estimate of the converted measurement errors were derived by nested conditioning method;then the converted measurements were sequentially processed according to Sequential Unscented Kalman Filter （SUKF）;Finally the stability of the filter was analyzed theoretically and the Cramer-Rao Low Bound （CRLB） of the nonlinear tracking systems was proposed.Monte-Carlo simulation results show that the Root Mean Square of Estimate Error （RMSE） of the filter is closed to the CRLB of the nonlinear tracking systems.