基于全局最优的被动多传感器多目标轨迹关联算法

多目标轨迹关联问题是天基光学跟踪系统的核心和难点之一。传统的分布式轨迹关联方法基于目标的3维轨迹信息,不适用于被动传感器的2维轨迹关联问题。为此,该文以倾角差为统计检验量,建立轨迹统计检验模型,提出基于全局最优思想的轨迹关联算法,并用密集多目标场景进行算法的蒙特卡罗仿真。结果表明,该轨迹关联算法性能优良,可以有效完成密集目标环境下的被动多传感器多目标轨迹关联任务。     

天基雷达系统概念分析

针对天基雷达系统,对比分析了SAR、GMTI、AMTI以及DTED等技术模式的特点,研究了各种不同技术模式条件下的处理算法、体制特点和应用场合.并探讨了不同任务需求情况下根据覆盖性能对天基雷达卫星星座布局的要求.分析结果表明,天基雷达星座具有多种可变模式,功能先进.同时,天基雷达星座只需要有限的卫星数目就能达到全球覆盖的目的,具有很好的目标监视能力.分析的结论对于研究国际先进的天基雷达系统有着重要的指导意义.     

中段弹道目标群的红外成像仿真研究

建立中段弹道目标的简化辐射模型和基于点扩散与拖尾的红外焦平面模型,结合目标群中各目标的运动位置和空间目标投射到二维焦平面位置坐标的计算,仿真天基低轨红外传感器对中段弹道目标群的成像.分析仿真结果,发现中段弹道目标群的存在对天基红外传感器的目标探测与跟踪提出了新的要求,并给出一些解决途径.     

基于深度卷积神经网络的红外过采样扫描图像点目标检测方法

针对红外过采样扫描成像特点,提出一种基于深度卷积神经网络的红外点目标检测方法.首先,设计回归型深度卷积神经网络以抑制扫描图像杂波背景,该网络不含池化层,输出的背景抑制图像尺寸与输入图像一致;其次,对抑制后的图像进行门限检测,提取候选目标小区域原始数据;最后,将候选目标区域数据依次输入分类型深度卷积神经网络以进一步判别目标、剔除虚警.生成大量过采样训练数据有效训练两个深度网络.结果表明,在不同杂波背景下,该方法在目标信杂比增益、检测概率、虚警概率和运算时间等方面,均优于典型红外小目标检测方法,适用于红外过采样扫描系统的点目标检测.     

基于随机有限集的中段弹道目标群星载红外像平面跟踪方法

弹道目标进入中段飞行时释放弹头及大量诱饵形成密集目标群,对星载红外像平面的目标跟踪提出新的挑战.针对像平面对目标群各目标分辨个数的时变性,及各目标像平面轨迹非线性程度强的特点,提出基于随机有限集的目标群像平面跟踪方法.随机有限集为最优贝叶斯多目标跟踪提供统一的理论基础,但直接递推多目标后验分布计算量大,概率假设密度为多目标后验概率分布的一阶矩,在随机有限集框架下递推概率假设密度为现实可行的次优多目标跟踪方法.采用序贯蒙特卡罗方法实现多目标概率假设密度递推跟踪滤波,计算所有粒子权值之和估计目标数目,以k-m eans方法对粒子集进行聚类提取各目标的状态;最后构建天基光学星座对中段弹道目标群的跟踪仿真场景,在不同交接跟踪任务、虚警率和目标个数条件下进行对比分析和仿真验证.结果表明,该方法能同时跟踪星载红外像平面上动态变化目标群各目标的状态和数目.     

缓动弱小目标分层多阶假设检验

针对低信噪比红外图像序列中的缓动弱小目标检测,本文提出了一种改进的分层多阶假设检验方法。根据最小累积帧数划分目标的运动参数空间,利用多阶假设检验方法实现对目标轨迹的初检测;基于初检测的结果,通过迭代寻优实现对目标轨迹运动参数的精确估计。通过对平稳高斯噪声及杂波干扰场景进行的仿真实验分析表明,改进的分层多阶假设检验算法有效的实现了缓动弱小目标的检测,提高了轨迹参数的估计精度,极大地减少了计算量和存储量。      

远距离红外图像目标分析及背景抑制算法

远距离红外图像的目标检测属于弱小目标检测问题,其图像信杂比低,背景结构边缘的抑制残差是单帧图像目标检测时引入的虚假目标的主要因素.分析了远距离红外图像的目标模型,接着根据目标模型选择合适的预测背景模版,并提出了基于该模版去最近邻算法,最后给出该背景抑制算法的仿真结果.该算法与典型的去均值算法、去中值算法相比抑制背景结构边缘更彻底和抑制后图像具有更高信噪比的优点,能为后续的闯值分割和多帧轨迹关联提供良好条件.     

基于MAC的红外小目标自适应检测

针对复杂背景下的红外小目标检测,介绍了一种基于小波包变换和最小平均代价的最佳全局自适应检测算法.通过对目标图像进行小波包降噪和非线性变换对比度增强处理抑制背景杂波、提高信噪比.分析并提取了一种用于目标检测的有效特征矢量,建立并验证了目标和背景不同模式下特征矢量的分布模型.根据该模型基于最小平均代价准则解算出最佳全局自适应分割门限,从而实现红外小目标的自适应检测.仿真实验表明,小波包变换与非线性图像增强处理具有良好的降噪性能,且最佳全局自适应检测法的检测性能优越.     

基于STK的航空兵电子对抗作战仿真方法

提出了一种基于STK(Satellite Tool Kit)的航空兵电子对抗作战仿真方法,利用STK强大的建模、数据分析和三维可视化优势,设计战机航线、部署作战场景、动态演示作战过程和电磁态势。结果表明:该方法能有效辅助航空兵电子对抗训练、演习和战时作战方案的规划与评估。     

一种粒子概率假设密度滤波新生粒子采样新方法

提出一种粒子概率假设密度(Probability Hypothesis Density,PHD)新生粒子采样新方法.以混合高斯分布和均匀分布分别对新生粒子位置和速度分量进行采样,将采样过程置于滤波更新之后,通过最大似然检验多目标状态估计技术提取源于已知目标的量测,避免对这些量测进行新生粒子采样,有效降低粒子数和滤波计算量.结果表明:基于新生粒子采样新机制的粒子PHD滤波,相比于标准方法,在降低计算量的同时提高了多目标状态估计精度.