基于BP网络的雷达与AIS目标关联算法与仿真

雷达与AIS(船舶自动识别系统)是海上交通获取船舶目标信息的2种重要导航设备,其目标信息在内容和精度上具有差异性,且具有互补性。为了获得目标更精确和更可靠的信息,需要将其目标信息进行融合,而目标关联判断则是融合最关键的环节。基于多传感器信息融合理论和神经网络中的BP算法原理,设计了合理的网络结构,提出了一种基于BP网络的雷达与AIS目标关联算法,基于实测数据,对关联算法进行Matlab仿真与分析,仿真分析的结果表明算法的可用性和有效性。     

基于目标不变信息量的模糊航迹对准关联算法

探讨了在组网雷达存在系统误差情况时的目标航迹对准关联问题。通过将探测系统误差对目标航迹的影响表示为各目标航迹数据的旋转和平移,从而说明了目标之间的相对拓扑关系不受系统误差影响;由此提出了一种雷达组网模糊航迹对准关联算法,该算法通过提取包括目标间拓扑信息在内的各种不受系统误差影响的目标不变信息量,采用模糊信息处理理论来解决目标航迹的对准关联问题,从而较好地实现了误差配准前的准确航迹对准关联。     

双红外传感器模糊序贯航迹关联算法与仿真

航迹关联是多传感器多目标数据融合系统中的重要部分。本文针对双波段红外传感器的特点和目标航迹存在的连续性，根据影响航迹关联的主要因素和相互关系，提出了基于序贯检测思想的两种整体相似度关联定义和粗、精相关的模糊航迹关联策略，并提出针对未关联航迹的意见一致性决策方法确定航迹真实性。仿真结果表明，在目标密集、噪声较多、交叉分岔航迹较多的情况下，该算法性能良好，稳定，运算速度明显快于传统的统计检验方法。     

基于模糊综合函数的航迹关联算法及其应用

密集目标环境和交叉机动航迹较多的情况下,航迹统计关联方法关联正确率降低,而利用模糊关联可以减少传感器校准和延迟误差。主要研究基于模糊综合函数的多传感器多目标航迹关联算法,根据关联特点,确立隶属度函数、综合相似度和阈值判决准则,建立了仿真模型,并将其应用于两主动声纳站的航迹关联问题。仿真结果表明该算法具有较好的适应性,处理速度快的特点,适合于密集目标或交叉及机动航迹较多的环境。     

分布式多传感器系统航迹关联算法研究

针对三局部节点的航迹关联算法，提出基于关联检验与最优分配相结合的新算法。该方法利用各局部节点关于目标的状态估计确定关联检验的门限，避免了一些来自不同航迹关联对的关联代价的计算，减轻了系统的计算负担。且由于关联检验过程排除了部分来自不同航迹但代价较低的关联对，减小了系统误差，进而降低了错关联概率。仿真试验表明，该算法省时、有效，是一种具有自适应优化能力的航迹关联算法。     

异步航迹关联算法与仿真

在分布式多传感多目标信息融合系统中,由于每个局部传感器的采样频率不同以及具有不同的通信延迟,导致送入融合中心的局部航迹往往不是同步的。本文提出一种异步航迹的关联方法,该方法首先基于最小二乘法实现单传感器的时域融合,从而将多传感异步航迹同步化;然后利用网络优化算法,获得相应于每个目标的各个传感器的局部航迹组合。仿真试验表明本文算法在解决异步航迹关联问题的有效性。     

分布式星敏感器下空间目标航迹段关联算法

针对空间目标可以断续地被分布式星敏感器观测到的特性,将不同时段空间目标在星敏感器下的观测信息关联作为基于星敏感器进行空间目标精确定轨的前提。结合空间目标运动特性,在以往双门限模糊关联的基础上,加入轨道平面法向量约束,筛选候选关联对象,简化关联运算成本,提出了分布式星敏感器下空间目标航迹段关联算法。通过仿真分析了6组噪声级别下,航迹外推误差随时间的发散情况,并且给出模糊隶属度函数中的调整系数的参考值,使长间隔下不同目标的关联相似度区别更显著。仿真表明在一定噪声下所提算法关联准确率高于最邻近关联和传统模糊关联,初定轨误差在各轴位置的标准差为6 km,各轴速度标准差为6 m/s时,可区分最小相位差为0.5°的相邻目标,间隔2 h关联准确率达98%,间隔7 h时关联准确率达90%。     

基于三角稳定的海上目标航迹抗差关联算法

针对现有航迹抗差关联算法缺乏对海上目标航迹特点和规律的考虑、实际应用效果差的问题,根据典型的实测数据对比分析结果,结合海上目标位置变化慢、空间拓扑关联稳定的特点,以三角形稳定结构为基础,设计了适用于海上目标航迹的抗差关联算法。首先,构建拓扑三角形,通过三角形匹配系数和航迹图匹配系数进行阈值判断,得到航迹对的关联系数。其次,保留其中最大关联系数,构建航迹对关联系数矩阵。最后,采用最大关联系数和阈值判别原则,输出关联航迹。实测数据验证结果表明,所提算法成功实现了所有航迹的有效关联,明显优于对比算法,具有较强的稳定性和鲁棒性,可有效解决实际中海上目标航迹关联问题,实用性强。     

多目标航迹相关算法及仿真研究

讨论不同位置上两传感器跟踪空中多目标的航迹相关问题，这里传感器a有距离、方位测量；传感器b有方位、仰角测量。算法分粗相关检验与精相关检验两步，后者采用从似然比检验导出的航迹相关性能指标，它特别适用于目标作编队飞行或交叉飞行。仿真结果显示，算法的效率接近理论的相关概率。     

基于三角稳定的海上目标航迹抗差关联算法

针对现有航迹抗差关联算法缺乏对海上目标航迹特点和规律的考虑、实际应用效果差的问题,根据典型的实测数据对比分析结果,结合海上目标位置变化慢、空间拓扑关联稳定的特点,以三角形稳定结构为基础,设计了适用于海上目标航迹的抗差关联算法。首先,构建拓扑三角形,通过三角形匹配系数和航迹图匹配系数进行阈值判断,得到航迹对的关联系数。其次,保留其中最大关联系数,构建航迹对关联系数矩阵。最后,采用最大关联系数和阈值判别原则,输出关联航迹。实测数据验证结果表明,所提算法成功实现了所有航迹的有效关联,明显优于对比算法,具有较强的稳定性和鲁棒性,可有效解决实际中海上目标航迹关联问题,实用性强。     

船舶运动航向模糊控制器设计与仿真

研究Norrbin非线性船舶运动航向系统的稳定控制问题.在定义有效最大交叠规则组的基础上,应用并行分布补偿(PDC)方法设计出使模糊系统全局渐近稳定的控制器,并提出和表明了一个新的判定闭环T-S模糊系统稳定的充分条件,该条件降低了以往方法的保守性和难度.以大连海事大学"育龙"轮为对象进行仿真研究,结果证明所设计的控制器是有效的.     

伺服系统中模糊控制器的设计与仿真

同步随动系统是雷达系统中十分重要的单元，它驱动平面位置显示器的偏转线圈跟随雷达天线同步转动，以便精确地测量目标方位，是典型的角度伺服系统。在现行装备中，该系统大多采用模拟调节器，带来了参数调节不方便、动态特性差和跟踪精度低等缺点，因此采用现代控制理论对其进行改造十分必要。根据交流电机的数学模型，对雷达同步随动系统采取了数字PID和模糊控制两种控制策略，通过仿真分析，说明了采用模糊控制的先进性。     

相控阵雷达自适应调度的仿真方法研究

综合考虑时间、能量、计算机资源以及雷达硬件等约束条件,研究了自适应调度的仿真实现方法.以调度间隔为基础,运用合理优先级设定和时间窗方法达到对时间的充分利用;将其他约束条件建模为递归形式,通过对约束条件的周期性检验调整调度安排,获得满足要求的雷达事件执行序列.给出了算法具体的实现步骤,仿真结果表明该方法可以完成对各项雷达申请事件的合理调度,保证较高的成功被调度率和时间利用率.     

脉冲多卜勒雷达信号处理系统的仿真

利用系统仿真工具进行雷达系统建模与仿真，可以高效地完成系统的方案论证和性能评估，将雷达系统设计人员从繁重的设计工作中解脱出来，使雷达系统的设计更加方便，高效和优化，能够大大提高设计的可靠性，并可缩短设计周期，降低开发成本，本文以一部脉冲多卜勒雷达信号处理系统的仿真为例，说明了雷达信号处理系统的仿真过程及性能评估方法。     

舰船航速模糊控制系统仿真研究

随着船舶综合自动化技术的发展,船舶操纵运动的重要参数—船舶航速控制显得越加重要。本文主要研究模糊控制理论在航速控制中的应用。介绍了一种参数自调整的模糊控制器的设计,并以某一船舶为例,在ＰＣ机上实现了系统的计算机仿真。仿真结果表明,该模糊控制器具有良好的控制性能,对进一步应用研究具有较大参考价值。     

模糊C均值算法参数仿真研究

通过对制造单元构建领域的20组文献数据的仿真实验,研究了不同参数对FCM聚类性能的影响,得出了面向制造单元构建的FCM最佳参数组合。实验结果表明:(1)随着模糊度指数m的增加,成组效果降低,聚类时间减少;(2)随着停止参数ξ的减小,不可行方案数量增加,聚类时间增加;(3)FCM的最佳参数选取为模糊度指数等于2,停止参数等于0.01。     

雷达组网系统中的快速多目标跟踪算法

针对雷达组网系统中多目标跟踪问题的特点,提出了一种实时的多目标跟踪算法.算法首先利用最小标准化距离最近邻分配策略对量测数据进行局部航迹关联,再采用模糊数据关联对其进行系统航迹关联,最后,利用α-β滤波对系统关联航迹进行滤波,并分别用仿真和实测数据对算法进行了验证.实验结果表明,提出算法能够实时有效的对多个目标进行跟踪,具有一定的工程实用价值.     

边扫描边跟踪雷达系统建模与仿真

利用系统仿真工具进行雷达系统建模与仿真，可以经济、方便、高效地实现雷达系统的性能评估、方案论证等工作，大大提高设计的可靠性，保证产品在最高层次上的正确性和所设计的产品获得最佳性能，并可缩短设计周期，降低开发成本。这里以边扫描边跟踪雷达系统的仿真为例，建立了边扫描边跟踪雷达的全数字仿真系统，该系统可以模拟雷达目标回波、欺骗性干扰、杂波等信号，完成对目标的搜索，得到了运动目标的距离、速度和角度等信息，并完成了对目标的跟踪，最后对系统输出的距离、速度和角度等信息做了精度分析。     

基于Simulink的小车-倒摆模糊自适应控制系统设计与仿真

运用动力学原理建立了小车—倒摆的仿真模型，并以对象输入输出的测试数据为依据，讨论了Takagi—Sugeno模糊模型的参数辨识，提出了模糊逆模型控制方案，基于此借助Matlab的Simulink设计了小车—倒摆的动态模型及其模糊自适应控制系统。仿真结果证明了本文采用的控制策略的有效性。