目标跟踪系统性能评估研究

与算法仿真评估不同的是,对实际目标跟踪系统评估需要解决航迹的目标源归属判断问题。提出一种适用于实际系统的性能评估方法。首先构造航迹与量测之间的统计距离,判断每一拍航迹的目标源归属,然后根据最大似然估计原则确定整条航迹的目标源归属。给出了航迹自动起始成功率、虚假航迹自动起始概率和目标失跟率等性能指标,并针对超视距雷达的＂三低＂特性,用IMMPDA算法进行验证。方法在低检测率和高杂波密度环境下评估的结果非常逼近真实结果,为系统设计和测试提供了一个有效的依据。     

目标加速度截获方法研究

在雷达测量中,由于加速度的影响使速度的测量变得十分困难,因此需要对目标的加速度进行截获并补偿。讨论目标加速度导致信号频谱的变化,分析两种目标加速度截获方法:样板法和共轭法。因为共轭法导致信号的频谱集中在很窄的频域内,所以提出一种改进共轭法来展宽信号频谱,提高估计精度。仿真结果表明,改进共轭法有效并可以很好地捕获目标的加速度信息。     

双基地MIMO雷达目标跟踪性能分析

研究双基地多输入多输出（multiple input multiple output, MIMO）雷达目标跟踪的性能。建立双基地MIMO雷达发射相干脉冲串时的目标跟踪数学模型,给出反映目标跟踪性能的贝叶斯克拉美罗界（Bayesian Cramer-Rao bound, BCRB）递推式。针对目标的线性状态方程和双基地MIMO雷达的量测方程,求解BCRB的递推式。最后仿真分析各参数对跟踪性能的影响,结果表明量测信噪比越大、量测脉冲数越多、阵元间距越大跟踪性能越好,且在总发射功率一定的条件下,发射阵元数越多跟踪性能越好。     

跟踪雷达的截获与恒虚警问题

本文着重讨论跟踪雷达在转入自动跟踪状态前的搜索与检测问题。建立了截获过程的数学模型,导出了它的概率结构;给出了由检测器的性能计算雷达截获性能的公式,并提出了雷达截获性能与指示系统的“匹配”原则,给选择检测器参数提供了依据。对常用的双门限指向检测器的性能进行了分析,给出了计算用的曲线图。计算了不同积累数时所需的信噪比。本文还分析了噪声门限系统的恒虚警性能。     

俯仰扫描跟踪雷达截获概率计算初探

关于跟踪雷达的截获问题,文献[1]已经作了详尽的分析。本文的目的是:尝试给出在二维指示情况下跟踪雷达对目标的截获概率的计算方法。     

具有性能预设的多机编队目标跟踪控制

针对无人机编队目标跟踪中性能不可控的问题,提出了一种具有性能预设的分布式多机编队目标跟踪控制方法.首先提出一种基于运动参数组的编队队形描述与目标跟踪方法,实现了编队的相位预设与队形控制;其次利用误差变换方法将有性能约束的误差问题转换为无约束误差控制问题,并给出了一致性预设性能控制律;然后分别设计了指数型和预设时间型性能...     

陆海空通用三维多波束目标截获雷达

荷兰电信公司(SIGNAAL)已研制出了一种新型的可用于海上、陆地和机上多波束目标截获雷达。 用于海上的称为电信公司多波束目标截获雷达系统,简称SMART系统。这是一种高性能、全天候、三维监视和武器控制系统,用以对付小型、高速导弹。这种导弹通常或者是掠海飞行或者是以70°或更大的大角度袭来,其雷达截面仅0.1米~2,而逼近速度却高达3马赫以上。     

双基阵纯方位水下被动目标跟踪性能仿真分析

研究了基于纯方位信息的双基阵声纳信息融合的跟踪性能，并进行了详细的仿真实验。仿真结果表明，在平台—目标相遇这种较为常见的态势下应用扩展卡尔曼滤波可以快速、稳定地完成目标运动要素的估计，同时还揭示了平台与目标运动的几何态势对跟踪性能的影响，为工程应用提供了参考。     

多传感器远距离目标跟踪

本文深入研究了二维平面上多传感器的位置对目标跟踪精度的影响。在理论上推导出：用多传感器同时对同一目标进行跟踪时,其跟踪精度主要受传感器和目标所成夹角及目标到各传感器距离的影响。与夹角的关系是：当有两部传感器时,两传感器和目标所成夹角θ_（１２）＝９０°时对目标的跟踪精度最高;当有三部传感器时,传感器和目标所成的夹角分别为θ_（１２）＝θ_（２３）＝６０°时精度最高;与目标到各传感器的距离的关系是：距离越小则精度越高。     

机动目标跟踪MS模型

针对Singer模型中人为设定参数的不合理性,对机动时间常数的倒数α和驱动白噪声方差σ2w进行估计,提出新的Modified Singer(MS)模型,并给出相应的参数自适应滤波算法。该模型在估计目标状态的同时,能够实时估计参数α及σ2w的值。仿真结果表明MS模型比Singer模型状态估计更精确,结果也更稳定。     

跟踪窗自适应的Mean Shift目标跟踪算法

针对Mean Shift算法不能很好地跟踪尺度变化目标的缺点,提出一种将Mean Shift算法和目标几何特征相结合的目标跟踪算法。该方法在Mean Shift框架下提取目标的几何特征,根据目标的面积和型心坐标对跟踪窗的位置和大小进行修正,最后更新Mean Shift的目标模板。通过大量实验仿真证明,改进的算法能很好地跟踪尺度变化的目标,对目标的仿射变化和非刚性的形态变化具有有效性和鲁棒性。     

基于Logistic回归模型的目标截获概率等效方法

针对如何根据导弹少量陆上飞行试验及大量海上仿真试验的目标截获结果推算到海上实际飞行试验结果的问题,首先推导出目标截获概率的模型,得到截获概率是关于信杂比的函数的结论,接着引入仿真可信度的概念,对陆上飞行试验结果和仿真结果进行融合,提出了一种基于Logistic回归模型的目标截获概率等效方法.仿真结果表明,该方法实用可行.     

实时电视跟踪系统中目标跟踪精度的分析

本文提出了由于噪声影响实时电视跟踪系统的目标位置点的误差分析算法。从系统的跟踪算法中导出目标跟踪系统误差分析模型。 本文导出目标质心位置的统计模型。第一种模型,即目标跟踪误差简化模型,通过假设目标的误分类概率等于背景的误分类概率推导出。第二种模型,即目标跟踪误差扩展模型,通过假设目标的误分类概率不等于背景的误分类概率推导出来。本文描述这些模型及其数学含义。     

基于模糊推理的机动目标跟踪

针对"当前"统计模型算法对目标强机动时跟踪精度下降的问题,提出一种改进算法。该算法在"当前"统计模型的基础上,采用双滤波器并行结构,提取目标的状态信息,使用模糊推理的方法求解调节因子,通过调节因子实时调整滤波器的预测协方差,在保证对目标弱机动跟踪精度的同时,提高了目标发生强机动时的跟踪精度。仿真结果表明目标强机动时,该算法的跟踪精度明显高于"当前"统计模型算法。     

基于修正卡尔曼滤波的目标跟踪

分析了卡尔曼滤波算法在目标状态发生突变和运动模型建立不准确时估计精度降低,甚至发散的原因,对比自适应渐消卡尔曼滤波算法,提出了一种通过直接修正预测值来提高卡尔曼滤波算法精度、改善算法性能的修正算法。修正的算法通过设置判定准则和修正准则,实时修正预测值,在滤波初始阶段可迅速降低估计误差、提高稳态时的滤波精度、缩短收敛时间;当目标发生状态突变时,可消除或降低由于目标状态突变造成的滤波跟踪精度下降、滤波发散的问题;当目标运动建模不准确时,可消除或降低由于建模不准确带来的模型误差。仿真实例说明了算法的有效性和较强的实际应用指导意义。     

实时跟踪动目标的数学模型

本文应用多项式逼近理论及函数构造论研究用于实时跟踪动目标的教学模型。论述了用线性和平方逼近函数进行跟踪预测,并构造一个自适应权函数提高跟踪精度的方法。在计算机模拟实验的基础上给出一个适用于电视成象的数字式跟踪系统实用算法。     

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。     

用于目标跟踪的状态估计

本文综述目标跟踪领域内的问题和解决办法,讨论包括设计综合方法、性能估价和当前正在研究的课题。     

闪烁噪声机动目标跟踪的模型集交互跟踪算法

给出了一种量测噪声为闪烁噪声情况下的模型集交互机动目标跟踪算法。在雷达目标跟踪系统中由于目标位置的随机摆动,使得对其位置的量测伴随着闪烁噪声的出现,这种闪烁噪声会对目标跟踪的性能产生很大的影响。本文通过对闪烁噪声的QQplots-分析,利用高斯分布和拉普拉斯分布的合成对其进行建模,在机动目标跟踪中采用两个模型集来处理闪烁噪声的情况,并详细推导了模型集交互时机动目标跟踪算法。最后,通过Monte Carlo的仿真结果表明了该算法的有效性。     

基于强跟踪滤波器的纯方位机动目标跟踪算法

针对无源纯方位跟踪中目标机动的问题,提出了一种基于强跟踪滤波器的机动目标跟踪算法.该算法在目标机动跟踪中通过实时调节增益阵,提高了滤波器对状态变化的跟踪能力,避免了修正增益协方差(MGEKF)算法中所寻找的观测量修正函数不准确而引起较大的误差.同时对量测模型非线性问题采用伪量测变换估计器(PLE)予以解决,它具有形式简单,计算量小的优点.最后将该算法与MGEKF算法相比较,Monte Carlo仿真结果验证了提出算法的优越性.