红外成像/毫米波雷达复合导引头信息融合研究

分析了红外成像/毫米波复合导引头的技术特点和工作状态,介绍一种红外成像传感器目标偏差角计算方法,针对红外成像/毫米波雷达复合导引头中平面毫米波雷达无法提供目标俯仰角信息这一特点,提出一种利用弹载测高仪提供的飞行高度推算出平面雷达俯仰角,并利用最优加权平均法对红外和雷达提供的信息进行融合,取得了较好的融合效果。     

复合导引头制导技术研究

现代战争的战场环境日趋复杂，单一制导模式容易受到有效干扰，而复合导引头则可利用各种制导模式的优点，互补不足。根据红外成像传感器、主动毫米波雷达和被动雷达的技术特点，分析了红外成像/主动毫米波雷达复合导引头、红外成像/被动微波复合导引头的工作流程。为了提高复合导引头的抗干扰能力，结合反舰导弹的实际工作流程，远距离时利用毫米波雷达或被动雷达进行探测，近距离时利用红外目标特征来区分干扰和舰船目标，从而形成适用于反舰导弹红外成像/主动毫米波雷达复合导引头和红外成像/被动微波复合导引头的末制导策略。     

红外成像/毫米波雷达复合导引头制导策略研究

分析红外成像传感器和毫米波雷达的技术特点,介绍了红外成像/毫米波复合导引头的工作流程,为提高复合导引头抗干扰能力,提出利用红外目标特征来区分红外干扰和舰船目标,并结合反舰导弹工作的实际情况,形成一种适用于反舰红外成像/毫米波雷达复合导引头的末制导策略。     

雷达/红外成像复合制导信息融合技术

主动雷达/红外成像复合是当今复合制导技术的重要发展方向之一,而信息融合技术又是复合制导中的关键技术之一,对雷达/红外成像信息融合技术的研究具有较高的理论价值和工程意义.从雷达/红外成像复合制导的工程应用出发,全面分析了基于分布式结构的雷达/红外成像复合处理系统中的信息融合技术,包括跟踪滤波算法、数据预处理算法(时空对准算法和测量数据的野值剔除算法)、数据关联算法与数据融合算法,重点研究了一种基于测量噪声相关情况下的加权航迹融合算法,对该算法进行了理论推导和数字仿真,仿真结果表明:该算法融合精度高、实时性好、可以满足雷达/红外成像复合制导中信息融合技术的要求.     

一种基于毫米波/红外复合制导的跟踪滤波算法

信息融合技术是毫米波/红外复合制导的关键技术之一,其中目标跟踪算法的优劣直接决定了系统的性能.针对毫米波与红外复合制导的目标跟踪,首先对毫米波传感器和红外传感器的量测数据进行了融合,并提出了一种改进的跟踪滤波算法.该跟踪算法能根据目标的机动情况实时获得滤波增益,并及时调整滤波方程,从而获得良好的跟踪效果.最后对目标的直线运动和改变航向的直线运动进行了仿真分析.仿真结果表明,与其它滤波算法相比,该算法的跟踪效果良好,跟踪精度较高且计算量少.     

主被动雷达复合导引头信息融合技术研究

针对主被动雷达复合导引头,研究了基于序贯扩展Kalman滤波的信息融合算法。利用主被动雷达复合导引头对目标角误差进行观测,将匹配后的测量角度进行最优加权,进而以角度信息作为量测,估计目标的运动信息。通过试验验证,基于主被动雷达信息融合状态估计比仅依赖主动雷达观测量的状态估计稳态误差小,且滤波器收敛速度更快。     

一种分布式雷达/红外复合制导信息融合方案

多模复合制导技术可以使不同传感器的检测、跟踪及抗干扰等性能得以互补,从而提升导引头的整体性能。以毫米波雷达/红外成像复合制导系统为研究背景,设计了一种分布式信息融合方案,在此基础上制定了信息融合系统的融合策略。最后通过几组外场试验,对该信息融合方案进行了测试验证,结果表明,该方案可有效提高导引头的跟踪性能及抗干扰能力。     

基于EKF的MMW/IR空中机动目标融合跟踪仿真

针对毫米波雷达/红外传感器(MMW/IR)复合制导空中机动目标融合跟踪问题,分别在集中式、分布式结构基础之上研究了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的集中式、分布式融合算法,并提出了评估算法性能的指标.通过仿真,比较分析了两种融合方式下空中机动目标状态的估计误差,对所提出的算法的跟踪性能进行了验证,为MMW/IR复合制导空中...     

毫米波/红外多传感器融合跟踪算法研究

毫米波/红外(MMW/IR)传感器是各国发展多模复合制导技术的重点.针对平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)的估计算法存在线性化误差及粒子滤波中得到优化的重要性密度函数比较困难的问题,将平方根无迹卡尔曼滤波与粒子滤波相结合,提出一种序贯融合的平方根无迹卡尔曼粒子滤波(SRUKPF)算法.利用平方根无迹卡尔曼算法得到的状态更新矩阵和误差协方差矩阵,构造粒子滤波的重要性密度函数,这样重要性密度函数能够融入最新观测信息,进而更加符合真实状态的后验概率分布.为验证算法的有效性,以地空导弹中MMW/IR传感器复合制导为背景进行仿真研究与分析,结果表明,该算法克服了粒子滤波法难以得到优化重要性密度函数的缺陷,能有效提高多传感器系统状态估计的精度     

毫米波雷达/红外成像复合制导技术研究

针对毫米波/红外(MMW/IR)复合导引头的共孔径方案进行讨论,通过对多种共孔径方案的原理及特点进行对比分析,指出了各种方案的优点和不足。根据实际需求对共平台共孔径复合方式进行仿真设计分析及实物测试,并给出了共孔径毫米波红外成像复合导引头设计建议。     

李世忠，王国宏，吴 巍，苏少涛

在强对抗条件下雷达/红外双模复合制导跟踪中,雷达采用间歇工作方式可以减少敌方导弹拦截概率和电子支援措施锁定概率。文中在导弹复合制导跟踪中提出了一种雷达间歇工作下的雷达与红外序贯滤波融合算法,该算法针对雷达、红外量测时间不一致的特点,采用顺序处理结构的多传感器集中式融合方法对目标进行跟踪,在跟踪中使用了基于交互多模型和扩展卡尔曼(IMM-EKF)的序贯滤波方法,利用滤波过程中的状态估计协方差与测量误差方差进行比较控制雷达间歇工作。该算法可以自动适应雷达间歇工作,不需要在单/双传感器跟踪模式之间切换,最后通过仿真的方法分析了传感器数据率和雷达间歇工作对跟踪精度的影响。     

基于自适应卡尔曼滤波的捷联去耦算法

针对捷联相控阵雷达导引头中弹体姿态干扰弹目视线角速率提取的问题,提出了基于自适应卡尔曼滤波去耦算法,引入合适的遗忘因子优化了滤波的性能,建立了噪声特性递推和预测的数学模型,联立滤波方程和噪声估计方程解决了弹目视线角速率去耦的问题,在误差的允许的范围内提取了弹目视线角速率。最后通过仿真实验表明所提算法在捷联去耦上的有效性以及相对于标准卡尔曼滤波去耦的优良性,提高了提取弹目视线角速率的精度,优化了导弹制导性能,具有较高的工程运用价值。      

毫米波频率步进单脉冲雷达角跟踪技术研究

在毫米波雷达目标跟踪中，角闪烁的非高斯特性将使得经典的卡尔曼滤波器失效。研究了非线性度函数方法在毫米波频率步进单脉冲雷达目标跟踪中的应用，采用非线性度函数方法对高分辨距离像测角数据进一步处理，仿真表明该算法性能优于经典的卡尔曼滤波。     

卡尔曼滤波在雷达偏差估计应用中的改进

为实时跟踪整个雷达网内各雷达的方位偏差和测距偏差的幅度变化,可利用卡尔曼滤波数据存储量小、便于实时处理的特点,用卡尔曼滤波算法对雷达方位偏差和测距偏差幅度进行实时跟踪,并在实际处理的过程中改进噪声计算方法,克服噪声线性化的问题,对实时估计雷达方位偏差和测距偏差非常有效。通过MATLAB仿真得到验证,改进后的雷达方位偏差和测距偏差的估计值比改进前更精确,并且收敛速度提高了2倍,结果表明,此方法既简单又快速、估计值更精确。