IRST系统的综合性被动测距算法研究

专门讨论综合性的IRST系统的被动测距公式。在若干相连观测时刻,远处的目标被假定为具有恒定辐射强度的点源。在此基础上,结合美国海军模型进行了三维运动分析,得出了一个综合性的被动测距公式,仿真分析表明其相对定位误差优于7％。相应的定位方案适用于海上匀速直线运动的目标模拟。     

基于激光通信链路的机载IRST被动定位方法

为了实现机载IRST高精度、快速被动定位,针对一般机间数据链对大容量实时图像传输的限制问题,提出了基于激光数据链路的机载IRST被动定位方法。分析了定位原理和激光链路建立、红外图像配准融合、红外目标检测的过程。在研究UKF算法的基础上,考虑到观测方程的非线性和测量噪声的影响,利用UKF方法对目标的状态参数进行估计。仿真实验表明,这种算法得到较好的距离和速度估计精度,而且在提高机载IRST采样频率后,可以进一步提高被动定位精度。     

简化UKF在机载IRST系统被动测距中的应用

针对机载IRST系统被动测距问题,给出了一种简化的UKF(SUKF)算法。算法无需对状态变量进行扩维,对于线性状态方程使用了和卡尔曼滤波相同的时间更新方法,对于非线性测量方程保持了UKF的特征,既继承了UKF的优点又减小了算法的运算量。仿真结果表明,SUKF在测距精度和收敛速度上明显优于EKF,其性能与标准UKF相同但计算耗时少,适合于机载IRST系统被动测距的实时处理。     

基于连续测角的被动测距技术研究

在复杂的电子战环境中,为了精确定位目标,需要探测目标的距离.被动测距具有探测距离远、隐蔽性好、抗打击能力和生存能力强等特点.机载红外搜索跟踪系统(IRST)可以通过连续获取目标的角度数据估测目标的距离.基于这种连续测角的被动测距技术,建立了空间极坐标系下的测距模型,并对此模型的可观测性进行分析验证,然后通过选用滤波算法,进行仿真实验和飞行实验.实验结果表明.此测距方法收敛速度快,精度高达5%,具有很高的实用价值.     

红外警戒系统的被动测距方法研究

针对红外警戒系统进行目标威胁判断所需要的实时目标距离，研究了对单波段系统应用统计理论和最小二乘法的双站定位被动测距方法，并提出和分析了用于双波段系统的动态单站实时被动测距方法，为系统的被动测距技术的深入研究和工程应用，提供了有价值的理论基础。     

一种基于双波段的红外搜索与跟踪系统的单站测距方法

提出了利用IRST系统的两个探测波段进行目标定位的单站测距算法，建立了系统的测量模型，推导出了相应的定位公式及径向速度公式，并对定位误差进行了系统分析。本方法同已有的单站单波段定位方法相比，其最大的优点是不依赖于目标的运动模型，从而克服了原来算法必须假定目标运动形式的缺陷。最后，通过计算机仿真验证了所提出算法的有效性及性能。     

基于运动学的机载红外被动测距算法研究

建立了基于运动学模型的机载红外被动测距算法。在算法中,根据目标的方位和俯仰角度信息,利用状态预测滤波的方法来测量目标的距离,并结合卡尔曼滤波技术降低测距的误差。仿真分析表明:当机动时间达到20s的时候测距误差基本能控制在10%左右,随着机动时间的增加,误差变化率趋于稳定。该算法适用于机载红外搜索/跟踪系统对空中目标的被动测距。     

EM框架下实现被动测距的状态估计和参数学习

在红外成像跟踪系统中,通常仅能测量目标的角度信息,不能直接测量目标与观测站间的距离。研究了基于红外成像系统的被动测距技术,首先利用状态空间模型的分析方法建立被动测距的状态估计和参数学习的混合估计模型,然后介绍EM的基本原理和参数的最大似然估计。EM算法的E步利用粒子滤波和粒子平滑器来完成,实现被动测距的状态估计;M步利用梯度搜索的方法来求解参数。被动测距是一个带有未知参数的非线性系统的状态估计,文中利用状态估计与参数学习的状态空间模型来描述,并利用EM法来求解,为被动测距的求解提供了一条新的途径。模拟实验表明,基于粒子滤波和梯度搜索的EM方法能同时完成被动测距的状态估计和参数学习。     

水下机动目标航迹被动跟踪显控软件设计

水下被动跟踪系统是通过分析和处理目标辐射的噪声对目标进行定位,目前对于自主水下航行器及鱼雷等目标的被动跟踪都已得到实际应用.对被动跟踪系统的组成和基本功能进行了介绍,重点研究了被动跟踪显控软件的基本功能、工作流程以及运动轨迹的解算方法,同时对目标运动轨迹进行了优化,最后给出了软件界面及对产品的跟踪实例.     

反直升机雷群的机动目标跟踪

反直升机雷测距精度较低,而利用角度信息估计目标的距离和速度实质上是一个非线性状态估计问题,这种单站被动式跟踪可能构成一个不可观测系统,将导致跟踪滤波器的不稳定和发散。本文对由反直升机雷构成的雷群的目标定位和跟踪进行了研究,利用最小二乘法和基于“当前”统计模型的自适应滤波组合算法进行数据处理,最小二乘法的估计结果作为自适应滤波的观测值,结果表明算法简单而且有效,在目标机动和非机动时都能得到良好的估计结果。     

基于外辐射源雷达系统的目标定位算法

基于外辐射源的单站无源定位系统实际相当于收发分置的双基雷达,具有反侦察、抗干扰、反隐身和防反辐射导弹等潜在优势,因此利用外辐射源信号对目标进行无源定位和跟踪是目前国际上比较热门的一个研究课题。提出了一种基于外辐射源的单站无源定位系统的目标定位算法,借助信号到达的时间差和方位信息,对空中目标进行定位,并进行算法的推导、精度的分析,通过仿真验证了此定位算法的有效性。     

一种联合目标和外辐射源的无源跟踪模型

在海战场环境中,目标载辐射源(TS)常常辐射多种信号以实现通信、探测和导航等功能。然而,上述信号没有被传统的被动相干定位系统(PCLS)充分利用。文中提出了一种联合TS和外辐射源(IO)量测信息的无源跟踪模型,以TS提供的多普勒频差和IO 提供的到达时间(TOA)为目标联合观测量,提高了目标状态的估计精度。最后,以均方根误差(RMSE)为指标证明了模型的先进性。     

基于毫米波InISAR成像的运动目标探测与定位

介绍了基于运动补偿的运动目标ISAR成像方法,将雷达成像的概念引入到低信噪比运动目标探测的过程中,在成像的同时获取目标的径向和横向运动速度,采用多基线图像干涉处理的方法完成运动目标的定位和横向尺寸估计.建立了运动目标成像几何模型,给出了多天线时分复用接收机的通道间信号补偿方法,以及多基线相位解缠实现不模糊干涉测角定位的方法,分析了信噪比对图像干涉定位精度的影响.利用仿真数据和实际数据验证了本方法的有效性.     

影响无源定位精度的多种误差原因分析

无源定位精度作为对目标定位最为核心的一个技术指标,其定位技术方法有测向/ 交叉定位法、单站快速定位法、比相定位法、测时差定位法、测向/时差定位法、多普勒频率定位法、方位和频率定位法、相位差变化率和多普勒变化率定位法等。同时,比幅测向误差、定位模糊区、系统随机误差、定位站配置与布站方式、多径传输、时差、多普勒频移等多种因素均会对定位精度产生影响。文中主要探讨无源定位的分类及技术方法,分析多种误差影响无源定位精度的原因,以及减小影响无源定位精度的方法。     

基于时差信息的超视距目标定位与跟踪

本文对超视距目标定位与跟踪问题进行了研究,并给出了一种把主动跟踪技术和无源时差定位技术结合起来对超视距目标进行侦测的新方法.该方法的定位系统由地面站和空中站组成,地面站上的无源侦收设备测得经空中站转发(或反射)的目标信号到达时间差,同时地面站上的主动雷达对空中站进行精密定位,计算出目标信号在这段距离上的传播时间,进而可获得目标信号到达空中站的时间差,此时就相当于在空中站的位置对目标进行超视距侦测,利用时差定位技术就可估计目标的位置信息.通过仿真分析可看出,利用本文的方法可对超视距目标进行良好的定位与跟踪.     

对机动目标单站无源定位的最大似然估计

研究了基于目标的信号到达方向和信号到达时问差信息，利用单个固定的无源侦察站，通过最大似然估计方法对机动目标进行定位的问题。首先建立了机动目标模型与观测方程，然后详细推导了定位算法，并进行了仿真实验。仿真结果表明，该方法具有定位精度高、算法稳定等优点。     

面向DOA测量的多目标位置信息场定位法

现有无源有源测向定位理论均是针对单目标定位,无法对不可区分的多个同类辐射源定位,且传统的测向定位法存在虚假定位的缺点。针对以上问题,提出了一种基于DOA测量的多目标位置信息场定位法。该方法可以解决现有单目标定位无法解决的多目标定位问题,能够同时确定目标数目和多目标位置。仿真实验用三个观测站分别对两个和三个同类辐射源进行无源测向定位,结果说明该方法具有同时确定目标数目和多目标位置的优势,且能有效地解决传统测向定位法中存在虚假定位的问题。      

基于外辐射源的机动目标单站无源定位IMM算法

探讨一种基于外辐射源的信号到达时间差 (TDOA)和信号到达方向 (DOA)信息 ,利用固定单站对机动目标进行无源定位与跟踪的新方法。在建立目标机动模型与量测方程的基础上 ,运用交互式多模型 (IMM)算法 ,实现对机动目标进行定位与跟踪。通过计算机仿真 ,验证了该方法的正确性与有效性     

光学成像无源定位及误差分析

分析了一种基于光学成像的目标无源定位方法,成像相机获取目标的图像与计算机相联,进行数字图像处理并计算出目标的方位角与俯仰角,达到对目标定位的目的。利用此方法可进行太阳的精确定位,并对此方法的误差进行了分析。