多平台雷达点迹数据融合技术

对构建实际多平台雷达点迹数据融合系统所涉及的关键技术进行全面阐述,重点介绍理论算法与工程实际需求相结合的综合设计问题,包括空间配准、数据关联的设计准则,复杂环境下点迹估计融合中的权值计算方法以及坐标系的选取等。同时,给出一种多平台雷达数据融合系统运行环境仿真的总体结构及主要处理模型。仿真及雷达数据的验证结果表明,所提出的设计准则和计算方法具有良好的跟踪融合效果,适合应用于先进的多平台雷达数据融合系统中。     

基于观测值聚类的多雷达数据融合

根据多部雷达同一时刻对同一目标的观测值在空间呈团状的特征,运用模式识别理论中聚类的方法解决数据融合问题。采用一种改进的KNN算法对多雷达观测数据进行聚类,结合聚类中心和目标预测值,应用卡尔曼滤波器估计目标状态,从而实现多雷达数据融合。实验结果表明,这种方法是有效的。     

两坐标雷达融合定位算法

传统的两坐标雷达目标定位算法需通过迭代求取目标位置估计,不仅计算量大,而且有可能得到局部最优解,甚至无效解。提出了一种组网融合定位算法,利用数据融合技术进行目标定位,回避了费时的迭代搜索,同时保证了估值的有效性。仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于多站微多普勒融合的弹道目标特征提取

宽、窄带混合组网雷达数据融合处理是弹道中段目标特征提取的重要途径。提出了一种基于宽、窄带雷达混合组网的弹道目标融合提取算法,该算法通过窄带自相关处理,获得锥体弹头的进动周期,并结合非线性最小二乘估计,分别估计出组网雷达中各散射中心的幅相参数。然后根据宽、窄带雷达微多普勒特征的融合特性和关联特性,利用加权平均和散射中心关联相结合的方法,提取出锥体弹头的三维进动特征及结构参数,从而实现宽、窄带混合组网雷达的数据融合。计算机仿真验证了该方法的可行性与有效性。     

多尺度数据融合算法概述

介绍了多尺度框架在数据融合中的应用,详细分析了几种多尺度数据融合算法。多尺度平滑算法是一种静态算法,具有高度并行、计算有效等特点。基于小波变换的动态多尺度数据融合算法引入了时间动态方程,是一种最优的分布式滤波算法。多尺度递归估计算法有效地解决了计算上的困难,非常适用于大型动态系统。     

推广的多传感器数据融合算法

本文对工程实际中多传感器系统线性化后存在未知的系统误差，测量噪声具有指数衰减相关，且与状态噪声相关的问题，提出了推广的多传感器数据的分层融合算法和多传感器自适应数据融合算法，给出了计算流程图，可以对目标的状态进行实时估计，这两种算法对防空导弹体系制导雷达组网数据融合具有理论意义与实用价值。     

基于多传感器的雷达对抗侦察数据融合算法

为提升复杂电磁环境下雷达对抗侦察系统的可靠性及抗干扰能力, 提出了一种基于多传感器融合的综合权值估计算法。首先由各传感器对原始数据进行分批估计得到局部期望及方差, 然后利用四分位离散度剔除异常数据, 接着针对局部估计结果通过测度算子以及自适应融合估计算法分别确定各传感器权重, 最后利用综合权重进行加权得到融合结果。仿真结果表明, 所提算法在不同情况下均能得到较高的融合精度, 较现有算法具有更好的适应能力及准确性。     

无偏转换的雷达误差配准算法

在多雷达数据处理系统中,影响目标跟踪和数据融合质量的一个重要因素是雷达系统偏差.为了使融合结果更加准确可靠,提出了基于无偏转换的雷达误差配准算法.该算法是通过无偏转换把其它雷达的测量转换到主雷达下,利用各雷达相对主雷达的测量差值,采用Kalman滤波器实时估计出各雷达的系统偏差(方位和距离),从而进行配准.仿真实验结果表明这种算法是有效的.     

基于ESPRIT-LS的幅相补偿参数估计算法

幅相补偿是多频带雷达信号融合一维距离成像中的关键问题,其补偿的精度直接影响了信号融合的最终效果。分析了多雷达信号融合中的幅度相位模型,并基于旋转不变技术提出一种新的幅度相位补偿参数估计方法。该方法首先对幅相补偿模型进行预处理,使得处理后的阵列导向矢量具有旋转不变特性,然后采用ES-PRIT-LS算法同时估计多个雷达的幅相补偿参数。仿真结果表明该算法具有较高的估计精度,受噪声影响较小。     

运用数据链进行雷达合作校正的仿真

估计雷达的系统误差对多传感器数据融合应用具有重要作用.使用数据链系统的通信和时钟同步功能,设计了一种基于交互协作的系统误差估计算法.算法假设飞机的组合导航设备能提供高精度的位置信息,通过使用Kalman滤波器对雷达系统误差进行估计.Kalman滤波器是递归形式,非常高效.通过仿真验证,算法的收敛性能优良,在各种计算周期和通信带宽上都能正常工作.     

一种高运算效率的MIMO雷达BP成像算法

针对多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)雷达反向投影(back projection, BP)成像算法运算量大、实时性差的问题,提出一种基于距离补偿和波束形成的高运算效率改进型MIMO雷达BP成像算法。首先通过匹配滤波完成距离压缩和发射波形分离,然后在极坐标下对各个距离单元散射点的时延特性进行分析并简化,将传统BP算法中的延迟相加过程转化为波束形成过程,从而完成方位向聚焦。所提方法避免了对所有像素点逐个求时延,减小了运算量,并且便于数据的并行批量处理,极大地提高了运算效率。仿真实验验证了所提方法的成像性能和高运算效率。     

动态多模型指数平滑法融合的在线预测方法

针对传统预测算法实时性差、难以适应多种数据变化情况、参数无法根据数据的实时变化进行在线调整等问题,提出了一种动态多模型指数平滑法融合的在线预测算法。该算法根据历史数据的预测误差,动态调整指数平滑法的平滑系数,以及1次、2次、3次指数平滑法的融合权值,实时得到对传感器测量参数的准确预测。仿真表明,该算法在多种数据变化情况下均优于单一采用指数平滑法。     

动态多模型指数平滑法融合的在线预测方法

针对传统预测算法实时性差、难以适应多种数据变化情况、参数无法根据数据的实时变化进行在线调整等问题,提出了一种动态多模型指数平滑法融合的在线预测算法。该算法根据历史数据的预测误差,动态调整指数平滑法的平滑系数,以及1次、2次、3次指数平滑法的融合权值,实时得到对传感器测量参数的准确预测。仿真表明,该算法在多种数据变化情况下均优于单一采用指数平滑法。     

毫米波单脉冲雷达高精度测角算法研究

介绍一种角闪烁仿真模型,并且利用这种模型仿真揭示了幅度平方加权在各种整数幂次加权方法中的最优性。采用加权的观点分析了常规的单脉冲雷达非相参积累测角方法,指出其实质相当于对单次脉冲测角的结果用和通道信号幅度进行线性加权。最后提出一种基于幅度平方加权的单脉冲雷达非相参积累测角算法,仿真表明在各种信噪比条件下这种方法的测角精度都优于常规的非相参积累测角方法。     

外辐射源雷达模糊函数的快速算法与硬件实现

外辐射源雷达作为一种新体制雷达在探测低空小目标应用中得到了广泛的关注。针对外辐射源雷达利用模糊函数探测目标时延和多普勒频移的计算量大、难以满足系统实时性要求的问题,提出一种快速计算模糊函数方法。首先，将数据进行分段;然后，对分段后数据分别进行相关运算和抽取滤波;最后，用快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)算法对数据进行处理,显著提高了模糊函数的计算效率,并在现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array, FPGA)上实现了该算法。实测结果表明了该算法的可行性，研究成果为外辐射源雷达系统算法硬件化提供了参考依据。     

外辐射源雷达模糊函数的快速算法与硬件实现

外辐射源雷达作为一种新体制雷达在探测低空小目标应用中得到了广泛的关注。针对外辐射源雷达利用模糊函数探测目标时延和多普勒频移的计算量大、难以满足系统实时性要求的问题,提出一种快速计算模糊函数方法。首先，将数据进行分段;然后，对分段后数据分别进行相关运算和抽取滤波;最后，用快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)算法对数据进行处理,显著提高了模糊函数的计算效率,并在现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array, FPGA)上实现了该算法。实测结果表明了该算法的可行性，研究成果为外辐射源雷达系统算法硬件化提供了参考依据。     

基于Faster R-CNN的电子海图和雷达图像的数据融合

船载导航雷达和电子海图(electronic navigational chart, ENC)是船舶重要的导航仪器,雷达图像和ENC图像的融合能够给出更加丰富的航行和避碰信息。为此,提出了一种基于深度学习理论的提取雷达图像中鲁棒特征的数据融合算法,实现了ENC和雷达图像较高层次的数据融合。首先,利用深度学习算法对雷达图像进行目标检测,识别船舶雷达的特征目标。其次,对检测到的特征区域执行图像处理,并确定用于ENC和船舶雷达图像配准的参考点。最后,根据参考点进行仿射变换,实现融合算法。利用连续时间段的狭窄水域中的真实船舶雷达图像数据对融合算法进行验证,结果显示船舶雷达图像和ENC的海岸线边缘信息匹配良好且满足实时性要求。该算法与简单的像素级图像融合算法相比鲁棒性更强,实现了ENC与雷达图像的特征级融合。     

雷达大地回波反射和散射系数的测量

介绍了雷达大地回波特性的一种测量方法 ,包括测量系统框图和基于回波波形的数据处理方法。利用该方法得出了一种地面的反射系数和散射系数 ,该结果对雷达高度表的设计和其它地面反射和散射系数测量均具有参考价值     

New structure of Kalman filter for radar networking

1.INTRODUCTION Inpractice,radarsoftenoperateasynchronouslyandpro videdataatdifferentrateswithdifferentcommunication timedelays,thustheproblemofdatafusioninradarnet workingsystemisasynchronousinsteadofsynchronous. However,theresearchinthefieldofdatafusionfocuses onthesynchronousproblems,andthemeasurementsof differentsensorsarealwayspredictedatthesametimefor updatingKalmanfiltersynchronously.Thisapproachis complicatedforengineering,anditwillreducethedata ratesofthesystem,atthesametimethee…     

机载SAR实时多普勒中心估计原理及硬件实现

针对机载SAR多普勒中心实时估计问题,提出了基于相关函数算法的实现方案,分析了影响估计精度的因素。该算法通过计算回波信号的方位向自相关函数来得到多普勒中心值,避免了对回波信号功率谱的计算,显著降低了运算量。该方案对不同距离子条带的数据进行估计,获得了多普勒中心在测绘带内的变化情况。给出了基于TI TMS320C6415芯片的硬件实现方法,对实际探测数据的估计结果表明该方案满足了精确度和实时性要求。