光电跟踪架的运动与动力仿真分析

为了检验光电跟踪架的结构是否合理和保证光电跟踪设备精度,对跟踪架的进行了运动和动力学理论分析,根据动量矩定理建立了光电跟踪架的动力学模型,并利用虚拟样机技术对跟踪架分别进行了运动和动力仿真.结果表明:光电跟踪架的机械结构符合要求,在运动范围内不会发生运动干涉;由于俯仰框在三个方向上相对于各个惯性主轴的转动惯量不相等,当跟踪架的俯仰轴系和方位轴系同时以较高的速度和加速度运动时在方位框和俯仰框之间会产生耦合力矩,需要对俯仰部分增加配重以消除或减小耦合力矩,为光电跟踪架的改进设计提供了可靠的理论依据.     

基于雷达和光电传感器的融合跟踪

基于防空武器系统的跟踪制导问题提出了一种利用雷达和光电传感器的融合跟踪方法。雷达能探测目标的斜距、方位角和高低角 ,光电传感器能较精确地探测目标的方位角和高低角 ,数据融合技术充分利用了雷达和光电传感器的观测信息及目标运动的特征信息 ,能显著改善系统机动目标的跟踪性能 ,提高武器系统的命中率。     

基于改进粒子滤波的光电目标跟踪算法研究

在光电目标跟踪与定位中,结合扩展卡尔曼滤波和粒子滤波的优点和目标跟踪的非线性特征,提出了一种非线性系统的基于当前统计模型的自适应扩展卡尔曼粒子滤波算法,根据光电目标的测量信息修正加速度方差,消除随机误差和噪声的干扰,提高预测的精度。通过MonteCarlo对比仿真实验表明该算法正确有效,定位精度较高,滤波效果得到改善,同时增强了稳定性,优于一般的EKF、PF和EPF算法,为光电目标的精确跟踪与定位的实现提供一种新的方法。     

X-Y式光电跟踪系统虚拟样机建模及仿真分析

结合动量定理和动量矩定理分析了X-Y式光电跟踪系统的动力学特性,建立了X-Y式光电跟踪系统的非线性模型,并用虚拟样机技术对其非线性模型进行仿真.理论分析与仿真结果表明,当X轴和Y轴均以较高的角速度或角加速度运动时,因非线性关系所导致的扰动力矩会严重影响系统的跟踪精度,当X-Y式光电跟踪系统的X轴相对其各惯性主轴的转动惯量相等时,可彻底解决X轴与Y轴之间的运动偶合关系.     

舰载光电跟踪系统的虚拟仿真系统研究

针对舰载光电跟踪系统训练中存在的缺乏目标跟踪环境的实际问题，首先，介绍了国内外虚拟仿真技术在武器系统训练中的应用，其次，介绍了舰载光电跟踪系统的虚拟仿真系统的功能；第三，提出了虚拟仿真系统的总体设计方案，最后，说明虚拟仿真技术是人在回路仿真训练系统研制中新的有效手段。     

辅助自动着陆技术

对提出的基于机器视觉辅助的无人驾驶飞机自动着陆的导航方法进行了误差分析.系统传感器是安装在光电跟踪平台上的双目摄像机,用以得到无人驾驶飞机的位置信息.图像处理部分主要使用了图像的模版匹配、轮廓提取、角点检测等处理方法,从图像中获得特征区域的中心,利用解析几何的知识求解出无人机进场着陆段的位置参数.通过仿真试验,对文中所提出的图像处理方法的引导精度进行了误差分析,证明了算法的可行性.     

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.     

光电对抗仿真测试系统综述

光电对抗仿真测试系统主要用于全面检验光电对抗装备的战术技术性能,是光电对抗装备研制定型的必要手段。主要讨论了采用仿真手段建设光电对抗仿真系统的目的和意义,阐述了光电对抗装备武器仿真技术现状和发展趋势,介绍了光电对抗仿真系统的一般组成,并简要地给出了各组成部分的功能和组成,最后就其涉及到的关键技术进行了探讨。     

光电跟踪系统集成仿真系统的开发

为了评估光电跟踪系统的性能, 需要开发一套集结构、控制和光学于一体的集成仿真平台. 为此从目标运动轨迹模型的建立出发, 分析了系统对目标的跟踪策略, 并对系统的跟踪光学原理和控制原理分别进行了研究, 并引入虚拟现实技术. 以此为基础在Matlab/Simulink环境中搭建了集成仿真平台, 并对一实例进行了仿真分析, 其仿真结果符 合实际情况, 可应用于今后的系统设计与性能评估工作.     

光电跟踪系统中两步非线性滤波算法研究

基于非线性最小二乘准则的两步最优估计方法(Two-step optimal estimation, TSE)在第二步中需要计算雅克比矩阵的逆,且其逆的计算经常是不存在的,从而导致滤波结果发散.因此,为改进TSE算法的稳定性,在分析了TSE算法的原理的基础上,提出了改进的TSE算法,并确定了TSE算法的中间状态向量和转换矩阵的选取原则.通过非线性测量光电跟踪系统的仿真实验验证了所提出的改进的TSE算法可以保证算法的稳定性、中间状态向量和转换矩阵的选取原则的正确性,同时也证明了此算法的性能优于扩展卡尔曼滤波和U卡尔曼滤波.     

高精度陀螺稳定跟踪系统神经网络预测控制

针对高精度陀螺稳定跟踪系统，提出了一种基于小波基函数神经网络的非线性系统的一步超前预测控制算法。该方法利用小波网络学习非线性系统，利用小波神经网络模型作为系统的预测模型，控制信号直接通过极小化期望输出值与预测输出值之间的偏差来获得。通过对陀螺稳定跟踪控制系统的仿真，表明该算法具有优良的控制品质。     

CCD光学系统研究

本文从试验工程观点出发,利用CCD器件设计摄取远距离目标图像进行制导的成像系统,并讨论了关键技术及特点。该光学系统配上TM560、TK-66CE等CCD器件组成图像跟踪器,在良好天气条件下作用距离可达40km(CD-5民航机)、25km(歼5飞机)等,明显优于雷达跟踪精度。该系统较充分地发挥了CCD的优点。     

目标跟踪中的混合多模方法：综述

研究了用于多目标多传感器跟踪的混合多模方法,对目标跟踪中现有的各种IMM方法,从其产生的理论基础和适用的具体环境入手,详细阐述了这些算法的优越性和面临的各种困难,比较了主要多模算法的跟踪性能。通过一些工程应用实例的研究,表明混合多模方法在目标跟踪中具有广阔的应用前景。     

时域递归滤波算法中k系数确定方法的研究

时域递归低通滤波是高精度光电实时跟踪控制系统在复杂背景条件下提高信噪比,检测运动弱小目标的主要方法,属于自适应的非线性滤波。这种非线性滤波的关键在于实时确定滤波算法中的k系数。这个k系数是预测偏差的函数,它能够根据目标运动的情况实时校正滤波算法。通常在确定这个系数时有不同的算法,通过比较这些算法在硬件上实时实现的差别,确定出适用于光电实时跟踪控制系统比较理想的时域递归低通滤波方法。     

多阶段投资决策问题的一种智能化求解方法

对多阶段投资决策问题进行研究，建立一种极小化跟踪投资回报率与目标回报率偏差的多阶段投资决策模型，并将随机模拟、遗体算法和神经网络集成在动态规划之中，设计给出一种智能化的求解方法，能求得反馈形式的最优投资策略。本文给出的方法克服了传统求解方法的局限性，具有现实意义，经算例仿真验证了算法的可行性。     

一个具有2D不变性的目标搜索方法

提出了一个具有 2D不变性的目标搜索方法。通过采用对数极坐标映射 ,可将空间均匀取样得到的图像变换成非均匀取样的图像 ,从而减小冗余像素 ,压缩了搜索空间。在已知目标模板的情况下 ,利用目标的几何信息和对数极坐标映射 ,即可搜索和识别产生比例、旋转和平移变化的目标。     

分布序贯最近邻多目标跟踪算法

本文提出了一种分布序贯最近邻多目标跟踪数据关联算法,它是基于最小统计间距的最近邻算法,该方法和多数决策逻辑一起作用,可解决多传感器密集多目标跟踪问题,计算机模拟了几个典型的例子,说明了该方法的可行性。     

改善自动频率跟踪调整系统性能的一种新方法

为克服传统模拟式自频调系统跟踪调整范围较窄、死区不能满足调整精度要求的缺点，提出并实现了一种利用积累频率偏移量鉴别频偏的脉宽鉴别式自频调系统，给出了理论分析和工程实现的经验公式。分析与实践表明，该系统跟踪范围大、死区小，特别适用于跳频精度不高、对调整范围要求宽而又不能降低调整精度的场合。     

基于动态可见手指的人手跟踪算法研究

在下述基本假设下提出了一种基于单目相机结构的人手跟踪算法:(1)大拇指根始终可见;(2)除大拇指外,至少有另外一个手指是可见的。首先,利用UKF滤波技术,获取人手的全局运动,然后,利用3-D约束条件和最小化代价函数获取各关节的局部运动。实验表明,算法可以部分地解决人手自遮挡问题,具有令人满意的跟踪精度。     

雷达天线自跟踪系统耦合模型与仿真

本文研究天线自跟踪系统在耦合时的数学模型,提出了该模型的计算机仿真方法,以实例说明耦合对系统响应特性的影响。最后介绍一种简单的解耦设计方法。