匀速运动目标的多雷达的数据综合处理算法

本文将雷达获得的观测位置根据其与目标在该时刻的真实位置之间的距离分成两类,并在这个基础之上研究提出了一种在目标作匀速运动时,如何处理由多个不同精度的雷达采集到的数据的理论和方法,即一种综合处理不同精度雷达数据的理论和方法     

匀速或匀加速运动目标的位置预测问题的分析

本文提出了一种计算匀速或匀速运动目标的空间位置分析预测的新理论。这种分析预测新理论与传统理论在预测方法的区别是改变了传统的观测方程和优化法则，增加了模拟方法阶的识别技术。它与传统理论在实际应用上的差别是对作出结论所需要的数据量没有要求，提供的运动目标位置预测值是有直接误差估计的，可提供一组满足不同时间需求的预测计算方法等。     

舰载指控系统功能的定量评估理论:航迹跟踪和预测功能的相对定量评估方法

所谓航迹跟踪和预测问题,也就是如何根据动目标历史观测位置,为其建立相应的航迹,并预测其今后某一时刻的真实位置。目前,有许多能够处理该问题的方法。因此航迹跟踪和预测功能的定量评估不仅仅是舰载指控系统功能评估的一个重要课题之一,而且是选择具体滤波算法时,需要解决的问题;但是在该领域里的探讨中,定性分析的结果多,定量讨论的少,使这方面的工作远未达到能满足实际应用需求的地步。至今,仍然没有一种令人满意的理论,能够指导人们对航迹跟踪和预测功能进行定量估,或者指导人们,在精度和计算量之间作出定量的权衡,选择滤波算法(当前仅有的一些定量分析的结论也仅仅只能出现在一些讨论的论文里,难以登载于这方面的专著中)。为此,本文提出了一种相对的评估各种位置预测算法的优劣定量的方法,即以一种位置预测算法作为尺度相对地、定量地度量和评估各种位置预测算法。由于这是一种全新的方法,所以本文在讨论可作为各种位置预测算法的优劣评估尺度的位置预测算法必须满足的基本原则(正确性、完备性、合理性、度量性)的基础上,分析给出了一种可作为评估尺度的位置预测算法。最后作了几个评估的实例。     

分析预测理论在空间位置探测数据处理中的应用(Ⅰ)--空间位置探测数据处理问题和关键技术

这组系列文章将介绍作者研究提出的分析预测理论,以及该理论在目标空间位置探测数据处理问题中的应用.从宏观上讲这种应用几乎平行于传统方法地给出了一整套全新的空间位置探测数据理论和算法.从微观上看,这种应用还具有一些传统方法没有的特点,例如可以对目标运动的模式进行识别(因此确保我们以与目标运动模式相同的或类似的模拟方程对目标进行滤波,从而获得精度更高的预测值),可以给出目标在未来时刻的真实值的范围为我们进行数据关联提供更好的判据,可以解决一维和两维探测数据的融合问题,可以对不同探测精度的数据进行点迹融合等.另外该系列文章研究的工作与传统的工作有较大的互补性.该系列文章首先给出空间位置探测数据的处理问题的定义,并从中抽象出关键技术.在接下来的系列文章中将讨论解决这些关键技术的思路以及关键技术的分解,理论数学模型,分析预测理论,分析预测处理方法的解的存在性证明,相关算法等.其核心有,目标运动模式的识别技术(模拟方程的选择问题),模拟方程参数的选择技术,运动模式发生改变的识别技术,航迹聚类技术,航迹和点迹聚类技术,航迹融合技术,不同探测精度和维数的点迹融合技术,位置预测的评估技术等.最后给出仿真实验数据和结果,与传统方法对比的仿真实验数据和结果,以及分析和统计互补使用等问题.     

分析预测理论在空间位置探测数据处理中的应用（I）——空间位置探测数据处理问题和关键技术

这组系列文章将介绍作者研究提出的分析预测理论，以及该理论在目标空间位置探测数据处理问题中的应用。从宏观上讲这种应用几乎平行于传统方法地给出了一整套全新的空间位置探测数据理论和算法。从微观上看，这种应用还具有一些传统方法没有的特点，例如可以对目标运动的模式进行识别(因此确保我们以与目标运动模式相同的或类似的模拟方程对目标进行滤波，从而获得精度更高的预测值)，可以给出目标在未来时刻的真实值的范围为我们进行数据关联提供更好的判据，可以解决一维和两维探测数据的融合问题，可以对不同探测精度的数据进行点迹融合等。另外该系列文章研究的工作与传统的工作有较大的互补性。该系列文章首先给出空间位置探测数据的处理问题的定义，并从中抽象出关键技术。在接下来的系列文章中将讨论解决这些关键技术的思路以及关键技术的分解，理论数学模型，分析预测理论，分析预测处理方法的解的存在性证明，相关算法等。其核心有，目标运动模式的识别技术(模拟方程的选择问题)，模拟方程参数的选择技术，运动模式发生改变的识别技术，航迹聚类技术，航迹和点迹聚类技术，航迹融合技术，不同探测精度和维数的点迹融合技术，位置预测的评估技术等。最后给出仿真实验数据和结果，与传统方法对比的仿真实验数据和结果，以及分析和统计互补使用等问题。     

基于位置信息的宽带雷达目标距离段联合检测算法

宽带雷达目标回波表现为距离扩展目标的形式,距离扩展目标检测技术是目前雷达信号处理领域的一个热门和难点问题。文章通过对宽带雷达目标回波的分析,总结了回波的主要特性,详细介绍了采用基于距离窗信息的双门限检测器对宽带雷达信号进行检测的方法,提出了基于高分辨雷达目标一维距离像位置一径向距离相关信息的非参数检测方法。仿真结果表明,该方法不但计算复杂度低,而且还具有检测沿径向距离“走廊”上多个扩展目标的能力。     

船舶导航雷达目标自动检测算法研究

提出一种新模型,该模型将每个雷达距离频谱的最佳估计转换为多个目标的航向,同时还提出了一种基于雷达距离方程的功率距离频谱(距离频段)预测方法,设计使用连续波雷达系统的船舶目标检测的分析模型,经过分析和验证,该方法具有较好的信号/噪声比(SNR)。为了验证本文提出方法的有效性,本文构建模拟场景,分别采用波动目标和非波动目标,验证在噪声干扰情况下,该方法的目标检测精度。实验结果证明,该方法在实现较高目标检测精度的同时,能够有效减少目标误报的概率。     

分析预测理论以及在空间位置探测数据处理中的应用(续五) --面向运动规律处理方法的约束极值模型

讨论的问题属于的范畴是如何使用目标的所有的探测数据来预测目标未来时刻的位置,无论目标在探测过程中,运动模式发生了什么样的变化,即面向运动规律的分析预测方法.由于该理论是通过约束极值问题来处理空间探测数据问题,所以这种处理方法的关键技术是约束极值建模技术（目标方程的确定和约束方程的确定技术）,约束极值问题的求解技术.讨论的问题是,约束极值模型包含所有历史数据的意义;历史数据能够有意义的必要条件;运动规律方法的数据支持,数据内容和使用方法;运动规律数据获取的理论方法,以及在确定运动规律的情况下,约束极值的建模技术.     

基于AU6802N1的雷达方位角检测方法研究

介绍了一种雷达方位角测量的方法,该方法采用旋转变压器／数字转换器AU6802N1,将旋转变压器输出的模拟信号转化为数字量信号,解算出雷达角位置信号,供雷达终端显示或转发。系统在给出旋转变压器的原理基础上,重点介绍AU6802N1的轴角／数字硬件电路、软件设计以及外围电路的相关性能。该系统工作可靠、满足测量精度要求,已在实际中获得了应用。     

基于投影变换的水下平台航行误差散布域构建方法

为提高机动平台水下活动时的生存概率,以平台及目标运动的向量误差构建相对误差散布域。分析目标散布要素和平台散布要素,以目标位置为中心点建立相对位置散布图,研究各向量误差的作用机理;以水下平台航向作为基准轴,依据时变的向量误差推导出合成误差椭圆要素;由平台和目标的初始态势及纯方位解要素的均方误差作为初始条件,仿真得到不确定位置散布域,以此作为水下平台规避威胁目标的依据。     

海上高速航行船舶触礁距离实时计算方法

为了提高船舶航行安全性,并应对航行过程潜在碰撞风险,提出海上高速航行船舶触礁距离实时计算方法。通过航海雷达探测船舶航行环境中的礁石目标,确定极坐标系下的位置坐标后,将其转换地心垂直坐标系下,构建基于PLSTM-FCN的船舶航迹预测模型,从船舶自动识别系统中获取高速航行船舶历史位置、航速、航向、船舶长度、宽度以及吃水深度等AIS数据,将其作为模型输入,模型输出为船舶航行实时位置预测结果,结合礁石目标位置,完成触礁距离的实时计算。实验结果表明,该方法可预测船舶航行航迹,预测MSE值仅为0.002 2;可实现船舶触礁距离的实时计算,计算结果与实际距离误差介于0.77～1.55之间。     

交互式多模型在舰载火控雷达拖引目标跟踪中的应用

针对舰载火控雷达中可能存在拖引欺骗,本文讨论了目标跟踪问题中的运动模型,建立了交互式多模型。同时,本文还研究了在杂波环境下航迹初始、保持和消失的决策。最后进行了空间位置和径向距离的RMS误差仿真,仿真结果表明,本文算法在精度控制方面性能高,能够有效的对雷达的真实回波进行检测。     

低速水面目标航速精度分析及精确解算

低速水面目标由于在雷达扫描周期内运动距离较小,受雷达测量精度的限制,导致通过航迹滤波输出的航速误差相对目标航速而言往往较大。针对该问题,分析了距离、方位、俯仰各测量误差对航速精度的影响,提出一种基于两级策略的航速精确解算方法。最后,通过仿真试验对算法进行验证,结果表明该算法能够有效提高航速精度。     

漫谈导航技术设备

现代化导航雷达不仅可以及时发现危险(海岸、对驶船舶和浮冰),还能根据方位和岸上目标十分准确地判定自已所在的位置。雷达在荧光屏上“描绘”舰船周围的情况:固定的岸上景物,迎面驶来的船舶和本身舰船的移动。雷达水平测定的最大距离首先取决于天线的高度和被观测目标的高度。     

舰载指控系统功能的定量评估理论:航迹跟踪和预测功能的相对定量评估方法

所谓航迹跟踪和预测问题，也就是如何根据动目标历史观测位置，为其建立相应的轨迹，并预测其今后某一时刻的真实位置。上前有许多能够处理该问题的方法，因此航迹跟踪和预测功能的定量评估不仅仅是舰载指控系统功能评估的一个重要课题之一，而且是选择具体滤波算法时，需要决的问题     

基于嵌入式的舰船抗干扰过滤软件设计

针对当前所用抗干扰过滤软件,一直存在抗干扰性能较差的问题。提出基于嵌入式的舰船抗干扰过滤软件设计方法,首先分别计算嵌入式舰船雷达照射周期和静默周期的雷达天线接收信号,并对雷达观测信号进行预白化处理,利用kurtosis系数的局部最小值计算雷达信号独立分量分析的目标函数;然后经过迭代计算获得雷达信号解的混合矩阵,分离雷达观测信号的目标分量和干扰分量;最后利用低通数字滤波器,对嵌入式舰船雷达观测干扰信号进行滤波处理。通过模拟实验结果证明,所提方法能够对点频干扰信号和宽带干扰信号进行有效抗干扰滤波处理。     

分析预测理论以及在空间位置探测数据处理中的应用(续四)--运动模式的识别技术

前面系列文章[1-3]将空间位置探测数据的处理问题转换成SSS^ 问题(单目标不同种类、不同精度，不同平台探测数据的处理问题，SSS问题是单平台单探测器单目标滤波问题)、关联技术^ (将来自相同或不同探测器、相同或不同平台的，相同或不同周期的同一个目标的探测数据构成一个集合的技术)、以及航迹融合技术；并证明了需要进行处理的探测数据可以根据其对应的空间位置序列是否来自相同的运动模式而分成三种类型；来自一个相同的运动模式类；来自两个不同相同的运动模式类；来自三个不相同的运动模式类(其中间的运动模式下的探测数据由于可能获得的探测数据数量有限，所以没有使用的价值)；以及SSS^ 问题在分析预测理论的处理方法与处理SSS的方法完全相同，唯一的区别在于获得构成约束的探测域的方式不同。本篇文章开始讨论SSS^ 数据的处理问题，SSS^ 处理技术包含三个部分，目标运动模式的识别技术(本篇讨论内容)，多项式与圆周运动模式的滤波技术(下一篇研究内容)，以及一般运动模式的滤波技术(第六篇主题)。在更加以后的文章里讨论关联技术^ 和航迹融合技术。本文集中讨论了，那些种类的目标运动模式的先验知识，如何获得这些目标识别的先验知识，以及在识别过程中如何使用这些先验知识。     

基于自整角机的雷达方位角测量研究

介绍了一种利用高精度自整角机的轴角/数字转换器实现雷达方位角测量的方法,给出了实现雷达角位置测量的硬件电路和软件设计.着重研究了自整角机随雷达旋转时产生三相模拟信号通过隔离转换电路转换成正、余弦信号,输入到单片机MSP430F149的轴角/数字转换电路中转换成二进制数字信号,供雷达终端显示或转发.该系统已在实际中得到成功应用,测试结果表明,采用的方案不仅设计简单、满足测量精度要求,而且能保证系统的可靠性.     

拖曳线列阵声呐噪声测向方法及误差分析

开展抗干扰能力强的高精度线列阵测向算法研究,对于提高拖曳线列阵声呐装备实际作战性能具有重要意义。本文给出一种适用于拖曳线列阵声呐的宽带噪声信号波达方向估计方法,利用波束形成结果,解算指向性图极大值位置,可以估算目标大致方位。分裂阵半波束处理输出左右子阵的相位差,通过解算可以精确估计波达方向。在此基础上,从阵列信号处理理论和水声工程应用角度,系统分析影响拖曳线列阵声呐噪声测向精度的各方面因素,探讨测向误差的分布规律,最后给出提高测向精度具体方法及修正措施。     

雷达与AIS目标位置信息融合方法的研究

研究了利用AIS播发的目标位置等信息 ,在雷达上进行目标点迹 (位置 )关联与合并的融合方法。建立其数学模型 ,并进行计算机仿真验证 ,其结果显示出该方法可以有效地提高目标的位置精度与可靠性。