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。     

雷达机动目标的自适应跟踪算法

机动目标跟踪一直是雷达目标跟踪的重点难点,论文建立了一种当前统计模型的目标运动模型,给出了概率密度以及非零均值目标加速度随机过程数学表达式,结合基本Kalman滤波,建立了基于该模型的机动目标跟踪自适应算法.最后针对实际目标机动情况,对其进行仿真计算,仿真结果证明,该算法具有良好的跟踪性能.     

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.     

舰艇隐身影响雷达探测能力的一种分析方法

舰艇隐身直接影响敌雷达的探测能力,是提高其作战能力的重要手段.本文探讨了舰艇雷达隐身效果的评估问题,提出了舰艇雷达隐身能力指标和雷达对隐身舰艇的探测能力指标,并建立了相应的数学模型.依据这些模型建立了一种舰艇隐身影响雷达探测能力的分析方法,举例演示了所建立的模型和分析方法的适用性.仿真结果表明,这种分析方法可以用于对舰艇隐身设计的作战需求论证和隐身舰艇的作战效果分析.     

跟踪机动目标的最小子模型集切换算法研究

研究了机动目标跟踪的多模型(MM)方法,提出了一种新的多模型方法——最小子模型集切换(MSMSS)算法。这种算法从总模型集中自适应确定最小子模型集,用来进行多模型估计。仿真结果显示,和标准的交互式MM(IMM)相比,MSMSS算法在具备同等跟踪性能的前提下计算量很小,在计算量相同的情况下具有更好的跟踪性能。     

雷达隐身技术在水面舰艇上的应用

由于探测水面舰艇的雷达性能不断提升,严重威胁了水面舰艇的生存能力,世界各军事大国正在研究如何将雷达隐身技术应用于水面舰艇。通过文献调研和动态跟踪发现,水面舰艇主要面临4类雷达探测威胁,而未经过隐身设计的舰艇的雷达散射截面很大。舰艇经过隐身设计后,在作战中能缩短敌方雷达探测距离,降低敌方目标识别能力,有效增强干扰效果,具有很强的战术意义。目前,水面舰艇主要通过精确的外形设计和隐身材料2种技术途径实现雷达隐身。     

反舰导弹机动自适应跟踪算法研究

针对目前舰艇日益严峻的对空防御形势,为提高舰艇对反舰导弹机动突防的探测跟踪能力,首先阐述了目前反舰导弹的典型机动方式,然后在分析“当前”统计模型算法及其部分改进算法缺陷的基础上,提出了一种新的双参数自适应跟踪算法,并以反舰导弹典型机动为例进行仿真验证.实验结果表明,提出的改进算法自适应能力更强,能有效地提高机动目标的跟踪精度.     

杂波下变结构概率数据关联算法

针对杂波情况下的舰艇防空作战中对单机动目标跟踪问题,提出了一种变结构数据关联算法.通过自适应网格算法实现对多种运动模式的机动目标进行自适应跟踪,用概率数据关联算法对杂波下目标进行状态估计,将变结构算法的自适应能力和概率数据关联的杂波跟踪能力相结合.通过模拟跟踪典型反舰导弹机动轨迹,将该算法与标准IMMPDA算法相比较.仿真结果表明,该算法具有较高的关联精度和更短的跟踪时间,对于提升舰艇防空效能和增强生命力有着积极意义.     

舰船雷达隐身的战术价值定量分析与计算

阐述了舰船雷达隐身的主要技术措施,分析了舰船雷达隐身对作战诸方面的影响和作用,建立了舰船雷达隐身的战术效用模型,分析计算了舰船雷达隐身后对发现距离、目标识别、导弹截获概率、质心干扰等4个方面的战术价值,这些模型和计算结果对隐身舰船在海上作战中的战术运用具有指导作用。     

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。     

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。     

BM早期预警相控阵雷达跟踪能力分析

弹道导弹（BM）跟踪是BM防御中的关键问题,分析BM早期预警相控阵雷达的跟踪能力具有重要意义。文章首先分析了预警体系中各传感器单元间的信息流程,解算了早期预警雷达与后续跟踪雷达交接班的需求特性,在分析早期相控阵预警雷达的工作流程的基础上,解算了不同距离需求时雷达可分配跟踪波束数目,给出最大跟踪能力模型,并对比常规的波束控制模式,仿真计算了两种波束分配模式下雷达的稳定跟踪能力。通过Matlab仿真结果分析,验证了雷达对BM目标的跟踪能力。     

一种双基阵纯方位机动目标被动跟踪方法

利用2部被动声呐基阵获取的目标方位信息对水中机动目标的跟踪实质是一个非线性状态估计问题,由于观测方程的非线性性,滤波环节不可避免地要用到非线性滤波算法.以往解决此问题的方法是在基于交互多模型(IMM)算法并在其滤波环节应用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法.然而,EKF算法在计算滤波误差协方差阵时没有融入当前观测信息.为此提出在原方法的基础上用其改进算法即修正协方差扩展卡尔曼滤波(MCEKF)算法取代EKF算法,以改善跟踪性能,从而得到一种新的方法.经仿真验证了所提方法的正确性和有效性.     

雷达跟踪机动目标的多模型算法研究

研究了多模型算法在雷达跟踪机动目标中的应用,并以所提出的一种多模型算法说明了多模型算法的有效性。     

跟踪反馈技术在舰载雷达目标检测的应用

相控阵雷达的出现,使得舰载雷达可以通过控制阵元间的发射接收相位差来改变波束方向,提高雷达波束的扫描速度。然而,基于RFS建模的多目标跟踪算法仍面临非线性系统下多目标跟踪精度的问题,需要借助单目标滤波算法中的非线性近似手段提升舰载雷达跟踪水平。本文围绕跟踪反馈技术在舰载雷达目标检测,以δ-GLMB跟踪反馈算法展开研究。使用多传感器提供的更全方位、更深维度的信息,提高整个跟踪反馈技术系统的观测精度,进而增强舰载雷达的抗误检、漏检、虚检能力。     

航道辅助地波雷达机动目标跟踪研究

交互多模型Interacting Multiple Model,IMM）方法应用于高频地波雷达（High Frequency Surface Wave Radar,HFSWR）机动目标跟踪时,其固定的模型集合与转移概率矩阵会导致模型竞争与模型概率切换滞后,降低了目标状态估计的准确性,容易引起航迹断裂、丢失等问题。为此,对基于航道辅助的交互多模型地波雷达机动目标跟踪方法进行了研究。首先,利用有向图模型估计海上航道并提取航道信息,判定目标所处的航道位置并据此自适应切换目标运动模型集合;然后依据确定的模型集合进行多模型滤波,利用滤波新息构造运动模型的极大似然函数并计算每个模型的似然值,通过计算运动模型之间似然值比值计算概率修正因子,采用概率修正因子与原模型转移概率矩阵的乘积更新模型转移概率矩阵。利用仿真与实测数据开展了海上机动目标跟踪实验,结果表明,与传统IMM算法相比,本文方法可显著提升模型概率的切换速度,跟踪得到的航迹维持时间提高了54.2%,算法运行时间减少了30%,运动模型匹配平均概率提高了14.1%,实现了对海上目标的长时跟踪。     

反舰导弹末端机动模型及仿真研究

建立合适的机动目标运动模型是目标跟踪的基础.概述几种机动目标模型特点及相互之间的关系,分析反舰导弹末端"蛇行机动"弹道模型,结合其控制指令及机动性能,给出反舰导弹的末端机动模型,并构建机动频率函数对机动频率进行自适应调整,优化了机动目标"当前"统计模型的系统参数.在给定的初始条件下进行仿真试验,仿真结果表明改进的算法适应能力强,能有效提高"当前"统计模型的跟踪性能.     

Camshift多特征自适应算法在船舶跟踪系统中的研究

为了能够适应现代化的航道管理需求,最大限度提高通航水平,本文提出一种基于人工智能的算法,能够通过视频监控网络,自动对航道中的船只进行监测与统计,从而大大降低了管理人员的工作强度,有效改善管理水平。文中采用Camshift算法对特定的船只目标进行跟踪,并针对不同的特征值自适应判断出船只的类型、大小和用途。对船只目标的复杂度和局部特征提取能力进行优化,建立一种能够主动适应目标运动速度的模型,通过仿真实验,该算法的目标跟踪性能良好,具有一定的实用价值。     

干扰功率控制技术在雷达抗干扰测试中的应用

研究基于等效模型的功率控制方法在雷达抗干扰性能测试中的技术应用。介绍了功率控制技术的提出背景和技术特点,重点分析了功率控制的等效模型和设计方法。详细叙述了功率控制技术在雷达抗干扰测试中的一个典型应用。     

舰船外形雷达隐身优化设计

在舰船设计过程中,其雷达隐身性能是一项重要的设计指标。本文针对舰船雷达截面散射RCS模型,采用遗传算法进行舰船雷达隐身的优化设计,基于遗传算法可以得到舰船外形的设计变量组合,通过变量迭代和寻优,实现舰船的RCS优化设计,提高其隐身性能。相对于传统的舰船隐身设计方法,本文所提方法采用了多目标优化理论,隐身设计的效率更高,效果更好。