机载火控雷达目标跟踪技术地研究.pdf

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.煮堙名、呜日期:知辏揽跞签名:.堑生/—”么型独创性声明关于论文使用授权的说明日期:沙可年,月冽一日的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑签名:导师签名:
,更是雷达技术领域中的一个重要问题。多目标跟踪技术无论在军事领域还是民用领域均有广泛的应用,它可用于空防、空中交通管制、空中导弹防御、卫星监控等领域,诸如空中多目标攻击、机载预警、地面预警系统⋯⋯在我国,这项技术的应用刚刚起步,尤其是机载多目标跟踪技术尚属空白。目标的稳定跟踪以及目标参数的精确解算己经成为现代武器控制系统能否精确打击各种空、海目标的关键因素之一。现代计算机技术的发展加快了目标跟踪和数据处理系统的发展,各种算法和控制理论得以在系统中实现。对多个目标同时实施攻击是现代机载火控系统的发展方向,而机载火控雷达作为火控系统的重要组成部分,为其实时提供高精度的多目标跟踪数据。图描述了机载雷达目标跟踪的应用,既有空一空跟踪,又有空一海跟踪。图乩状锬勘旮儆τ
.勘旮偌际醴⒄垢趴黾肮谕庀肿的发展,出现了数字跟踪系统。在理论方面,热私刺淞糠治龇ㄒ因此,人们在改进单目标跟踪雷达的同时,开始了多目标跟踪技术的研究。多目标跟踪的基本原理首先由在年提出。当时,讯嗄勘旮踪看成与原子物理学中在噪声背景下确定一个粒子路径的阐题的类似。由此,他近年来,随着硬件、算法和计算机性能等方面的飞速发展,使得量测数据可被用于同时跟踪大量复杂目标。与此同时,现代战争环境发生了很大的变化,产生了一系列对抗与反对抗措施,如有源电子干扰、反辐射导弹、隐身与反隐身技术、低空突防技术等等。在给雷达系统带来许多问题的同时,也对多目标跟踪算法提出了更高的要求。其中目标的强机动性,强杂波、低信噪比、低检测概率及高虚警率特性等,都是比较棘手的问题。本文就有关于单传感器多目标跟踪技术的一些关键问题进行比较深入的讨论,包括滤波器建模,线性和非线性滤波算法,门限滤波,概率数据关联算法和联合概率数据关联算法,跟踪的起始、终结算法实现,并给出各个仿真实例。雷达目标数据处理及目标跟踪己发展了几十年,目标跟踪和数据处理也从原来的单目标跟踪发展到了多目标跟踪以及密集环境下的多目标跟踪,从原来的目标位置参数的平滑和预测发展到了现在的运动参数的解算以及目标的状态估计和战术态势的解算。世纪年代初第一代火控雷达的涎生开始了单目标跟踪雷达的发展史,当时采用的是波门式距离跟踪和圆锥扫描式角度跟踪,在同一时期,等人提出的维纳滤波理论则开辟了现代滤波理论的研究领域,维纳滤波一提出就被应用于通信、雷达和控制等各个领域,并取得巨大的成就。由于跟踪精度和抗干扰的要求,世纪年代出现了单脉冲雷达,该雷达可以说是单日标跟踪雷达发展的一个里程碑。年代以后随蓿数字技术和估计理论入滤波理论中,得到了最小均方误差估计问题的时域解,提出了卡尔曼滤波理论。卡尔曼滤波具有递推结构,因此特别适合计算机解算,成为滤波处理的主要技术。随着现代战争中敌机突防密度和批次的增加,单目标跟踪已满足不了要求,提出了航迹起始、航迹维持和航迹消除等问题。年,进一步完善了多目标跟踪理论,提出了点迹和航迹最优数据关联的贝叶斯方法,为今后的研究奠电子科技大学硕士学位论文
在状态估计领域,人们从世纪年代开始做了这方面的研究,己经提出定了基础,然而,墓ぷ鞒鱿衷诠惴河τ玫萃瓶ǘ瞬ḿ际踔啊V钡年由蚐把数据相关理论和卡尔曼滤波理论引入多目标跟踪技术中,多目标跟踪技术才‘进入迅速发展的新阶段。年到年,是多目标跟踪技术发展的鼎盛时期。在此期间,国外对单探测器多目标跟踪技术和方法进行了大量的研究。到年,单探测器多目标跟踪技术已形成一套完整的理论。目标跟踪技术主要包括跟踪滤波技术和数据关联技术。了不少算法,部分算法是基于确定的数字积分,部分是基于统计仿真。具有递推结构的卡尔曼滤波算法已成为最经典的线性滤波技术,其适用于线性模型,计算量小,实时性强,年代中期皮尔森和