卡尔曼滤波器在舰载雷达目标跟踪中的实现

舰载雷达目标追踪系统可以探测和跟踪海面、水下和空中的目标,为船舶导航等提供重要的目标数据,保障船舶安全和正常航行。卡尔曼滤波器(CKF)是基于容积卡尔曼滤波算法设计的一种典型非线性滤波器,近几年来获得了广泛的关注。本文利用容积卡尔曼滤波器,对传统舰载雷达系统进行鲁棒性和近似线性的优化,提高舰载雷达目标追踪的效率和精度。     

信息融合理论和技术在舰载S&D系统中的应用研究

应用信息融合理论和技术研究舰载S&D(Search & Detection)系统中多传感器雷达的多机动目标跟踪问题,可极大地增强系统跟踪目标的能力,改善和提高系统的跟踪精度.仿真结果表明,使用的几种融合算法都可大大提高系统跟踪精度,同时还可提高系统的可靠性.     

信息融合理论和技术在舰载S＆D系统中的应用研究

应用信息融合理论和技术研究舰载Ｓ＆Ｄ（Ｓｅａｒｃｈ ＆ Ｓｅｔｅｃｔｉｏｎ）系统中多传感器雷达的多机动目标跟踪问题,可极大地增强系统跟踪目标的能力,改善和提高系统的跟踪精度。仿真结果表明,使用的几种融合算法都可大大提高系统跟踪精度,同时还可提高系统的可靠性。     

一种基于IMMKF的相控阵雷达波束调度算法

针对相控阵雷达多目标跟踪环境,提出了一种基于I MMKF（Interacting Multiple Model Kal man Filter）的自适应波束调度算法。建立了相控阵雷达波束调度的最优化模型,该模型能够利用机动目标跟踪时协方差控制的思想来调度相控阵雷达的工作模式。分别给出了基于协方差偏差均值最小准则和最大协方差偏差最小准则两类自适应波束调度算法。仿真结果验证了算法的有效性。     

相控阵天线波束指向跟踪算法研究

根据舰载环境的特点,提出一种改进的由计算机控制相控阵天线跟踪波束指向的算法.仿真结果表明,该算法可显著地提高对目标的跟踪性能,并且计算量小,比较适合工程化.     

基于无味粒子滤波和交互多模型算法的多机动目标跟踪

闪烁噪声是一种非高斯噪声．为了提高闪烁噪声下多机动目标跟踪的精度，在交互多模型IMM（Interacting Multiple Models）算法的基础上将非线性非高斯系统滤波算法——粒子滤波与IMM算法相结合，采用无味粒子滤波UPF（Unscented Particle Filter）代替IMM算法中各模型的卡尔曼滤波，提出了一种UPF—IMM算法，并应用该算法代替传统IMM_JPDA数据关联方法中的IMM部分，解决了闪烁噪声环境下的多目标跟踪问题，实验结果表明该算法可以明显地提高跟踪精度．     

利用Mehra自适应卡尔滤波进行船舶目标跟踪

基于无线传感网络的目标跟踪技术在航海中应用越来越多,卡尔曼滤波是目标跟踪系统中求解非线性最优解的主流技术。卡尔曼滤波算法通过传感网络中的定位值进行"预测-修正-调整"的自适应反馈调整,能动态的调整跟踪精度。随着无线传感器的采集数据的增加及部署密度的增强,传统的最小二乘法算法已经不能适应船舶目标跟踪。本文分析基于无线传感网络目标跟踪模型,在此基础上设计基于Mehra卡尔曼滤波的移动目标跟踪算法。     

舰载雷达目标跟踪的非线性滤波仿真

雷达观测模型常常是非线性的,目标跟踪问题是一个非线性状态混合估计.考虑目标稳定跟踪与实时性要求,采用"当前"统计目标运动模型与粒子滤波(PF)非线性方法对雷达机动目标跟踪进行算法分析.仿真验证了"当前"统计模型下的非线性粒子滤波及扩展卡尔曼滤波(EKF)目标跟踪性能,表明非线性粒子滤波,尤其是U变换粒子滤波(UPF)目标跟踪精度和稳定性较好,值得工程应用与推广.     

一种改进的舰载直升机多传感器目标信息融合跟踪方法

结合舰载直升机传感器探测方式的分析,对现有信息融合跟踪算法进行研究,指出其存在的计算速度和精度的问题,提出一种改进的多传感器目标融合方法.将该算法代入某作战仿真系统进行验证.该方法与原先算法相比,计算迅速、精度较高,对舰载直升机改进跟踪战术具有重要的参考价值.     

基于采样的非线性滤波算法比较

在处理目标跟踪等动态系统实时估计问题中,通常采用EKF作为状态估计方法提高估计精度。由于EKF进行非线性估计存在一些缺陷,将系统进行线性化近似存在估计误差,从而影响目标跟踪的精度。为了获得更高的估计精度,介绍了几种非线性滤波算法,包括unscented卡尔曼滤波算法、简单粒子滤波算法以及无味粒子滤波算法（UPF）。分析了这几种算法的原理和实现,对各种算法的适应性进行了比较。通过目标跟踪仿真实验,表明UKF、PF较EKF估计精度和收敛速度有所提高。     

对舰载跟踪雷达角精度的计算方法研究

本文详细分析了舰载跟踪雷达角跟踪精度的一般计算方法,该方法可供从事舰载跟踪雷达总体设计的人员参考。     

舰载雷达探测精度标定方法研究

本文通过深入研究有源静态标定、无源动态标定与二次雷达标定等舰载雷达标定方法,基于实际工程作业中标定设备真值精度需求,进一步明确舰载雷达标定技术方案设计原则,初步完成舰艇雷达标定系统方案设计,在满足雷达精度的前提下,极大的缩短舰载雷达的标定试验周期,提高工作效率,减少探测误差,保障舰艇雷达的性能指标,对舰载雷达的建造调试具有一定指导意义。     

提高舰载雷达低空目标检测性能技术研究

对海杂波影响舰载雷达系统低空探测性能的原因进行了分析，并研究了海杂波信号幅度分布特性，提出使用α稳定分布建立雷达低空观测信号模型，指出研究基于分数低阶统计量的雷达目标信号检测与估计韧性替代算法的必要性，以实现恒虚警概率下的雷达目标最佳检测，探索提高岸基和舰载雷达对低空及海面目标探测和跟踪性能新的发展方向。     

舰载雷达两轴转台稳定方程推导

舰载雷达两轴转台系统机械结构简单,可对雷达天线法线的姿态角进行控制以保证雷达波束指向,但在舰船发生摇摆时,雷达波束绕天线法线发生旋转。本文分析了大地直角坐标系和舰船直角坐标系的关系,在舰船直角坐标系中对舰载雷达两轴转台系统的姿态角进行定义,用空间解析几何法推导出已知舰船平台罗经信号、天线法线姿态角时两轴转台系统的稳定方程和波束旋转角方程,为舰载雷达两轴转台系统的伺服控制和波束相关补偿提供理论依据。     

舰载雷达两轴转台稳定方程推导

舰载雷达两轴转台系统机械结构简单,可对雷达天线法线的姿态角进行控制以保证雷达波束指向,但在舰船发生摇摆时,雷达波束绕天线法线发生旋转.本文分析了大地直角坐标系和舰船直角坐标系的关系,在舰船直角坐标系中对舰载雷达两轴转台系统的姿态角进行定义,用空间解析几何法推导出已知舰船平台罗经信号、天线法线姿态角时两轴转台系统的稳定方程和波束旋转角方程,为舰载雷达两轴转台系统的伺服控制和波束相关补偿提供理论依据.     

一种新的雷达间隙辅助红外的机动目标跟踪算法

论文针对雷达间隙辅助红外的机动目标跟踪问题,提出了一种新的跟踪算法。该算法由跟踪误差与精度指标的大小来选择雷达的开机时间,从而构成了一个闭环的跟踪系统,解决了在给定的跟踪精度指标下雷达的开机时间选择问题。其思想为：在内层通过引进高、低门限,根据跟踪精度与门限的大小,自适应地选择交互式扩展卡尔曼滤波（IMM-EKF）或交互式粒子滤波（IMM-PF）;在外层将基于雷达量测的滤波结果和红外量测的滤波结果进行交互;从而实现了两层交互式自适应滤波。仿真结果表明该算法在计算复杂度和跟踪精度上达到了较好的平衡,实现了雷达间隙开机下对目标稳定的跟踪。     

雷达和红外同步航迹融合

目标跟踪在军事领域占据着重要位置,只有可靠且精确的跟踪才能有效的对目标实施打击。讨论了雷达和红外传感器航迹融合算法并达到较高的精度,最终达到提高跟踪系统性能的目的。     

舰载连续波测量雷达外引导数据实时处理方法研究

舰载连续波测量雷达是一种动平台外弹道测控装备,由于对目标测量精度高,因此其波束宽度窄,自主捕获能力较弱,需要通过外引导信息辅助进行目标捕获。论文提出了一种快速的外引导数据实时处理方法,对中心提供的地心系下绝对坐标进行剔野外推,再进行坐标转换消除船摇姿态后提供给舰载连续波测量雷达用于目标捕获跟踪。实际应用中,外引导数据通此实时处理方法进行处理后,精度满足雷达捕获要求,能够辅助雷达进行目标捕获跟踪。     

基于UKF的Rao-Blackwellized粒子滤波器多传感器多目标跟踪算法研究

在纯方位多传感器多目标跟踪问题中,状态的测量通常是来源未确定的观测量,在杂波环境尤为如此,需要同时解决多个目标的测量和目标之间的关联问题。本文提出一种新的基于Rao-Blackwellized思想的RBPF-UKF算法。该算法利用Rao-Blackwellized将多目标跟踪问题转化为2个子问题:数据关联及单目标跟踪问题,利用粒子滤波中的序列重要性重采样原理解决多目标跟踪的数据关联问题,用UKF滤波器实现单目标跟踪。仿真结果表明,RBPF-UKF算法能很好地解决多目标数据关联问题,与RBPF-EKF算法相比具有更高的滤波精度及稳定性,体现了该算法的优越性。     

对跟踪雷达MTD信号处理机设计的考虑

海杂波的干扰是限制舰载跟踪雷达目标检测和跟踪的重要因素,本文在简要分析全相参体制跟踪雷达对MTD信号处理机设计的特殊要求后,重点探讨了适用于该体制的跟踪雷达MTD信号处理机海杂波抑制问题。针对某型舰载跟踪雷达的具体特点,给出海杂波抑制的准则。