基于误差信息熵的多传感器多目标分配方法研究

在多传感器协同多目标跟踪中,除了考虑主动传感器辐射控制下异类传感器协同跟踪精度满足性能指标要求外,还要考虑异类传感器对目标的分配问题,此问题为一个多约束多目标优化问题。针对以上问题,文章提出了一种低辐射控制下多机协同跟踪的多传感器多目标分配方法。首先,针对主动传感器辐射控制下的目标跟踪问题,利用多传感器协同跟踪过程中预测协方差与系统期望协方差进行比较,计算并给出主动传感器雷达辐射间隔;接着,在此框架下根据当前时刻有无雷达参与的情况,分别给出了基于信息熵和目标威胁等级的多平台多传感器对多目标跟踪分配方法。     

目标跟踪中协方差控制的分布式多传感器管理

传感器管理就是研究如何分配传感器资源，控制各传感器工作模式的问题。由于现代雷达面临着反辐射导弹威胁，所以对目标进行跟踪时，使用传感器管理方法，合理对雷达进行资源调度，可以减少辐射量，提高自身的生存能力。文中讨论了一种基于协方差控制的传感器管理方法，给出了分布式跟踪结构下的传感器分配算法，并对目标跟踪时使用该算法调度传感器资源调度进行了仿真，仿真结果验证了该算法的有效性。     

高精度太阳能跟踪控制器

针对目前采用的传统太阳能跟踪控制器传感器形式单一、抗干扰性差、跟踪精度不高等问题,设计了一种基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的太阳能跟踪控制器系统。该系统将固定轨迹粗略跟踪方式与光电传感器精确跟踪方式有效地结合起来,并重点将光电传感器加以改进,从而有效地提高了太阳能利用率。由伺服电机作为执行机构控制太阳能板对太阳位置的跟踪,可以实现对太阳高度角和方位角的双自由度跟踪,使太阳能跟踪装置始终正对着太阳光线位置。通过对比实验表明,该跟踪控制器可以达到较高的跟踪精度。     

多目标多传感器的跟踪

多目标多传感器的跟踪是一个非常复杂的问题，其关键是数据的融合。单个传感器的多目标跟踪主要是解决数据的关联问题，多个传感器的多目标跟踪虽然有时也是解决数据关联问题，但是多传感器的数据关联就要复杂得多，它是一个多维的问题。文中主要介绍多目标多传感器跟踪网络构成策略及分级分布传感器跟踪的数据和轨迹融合方式。     

杂波环境下多被动传感器单目标跟踪算法

由于被动传感器只能获得目标的角度量测,因此杂波环境下基于被动传感器的关联问题较主动传感器更为困难。针对杂波环境下纯方位多被动传感器系统的单目标跟踪问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的模糊综合贴近度关联跟踪方法。该方法采用直角坐标系下多被动传感器系统的扩展卡尔曼滤波对目标进行跟踪。首先利用目标航迹的预测信息,针对每个传感器建立确认跟踪门;在获得候选关联组合后,直接利用角度信息建立各候选关联组合与角度预测值间的模糊综合贴近度,通过在所获得的全部模糊综合贴近度中寻求最优解完成量测到航迹的关联。仿真实验表明,该方法可以有效地解决杂波环境下多被动传感器系统的单目标跟踪问题。     

基于部分可观马氏决策过程的多平台主被动传感器调度

为了使有限时域内的跟踪精度和辐射风险达到最佳平衡,本文研究了多传感器平台在协同跟踪目标时的主被动传感器调度问题.将该问题建立成基于部分可观马氏决策过程的数学模型以同步实现目标跟踪和辐射控制.在先见优化思想的基础上,借助由无迹采样近似得到的精度收益及由隐马氏模型滤波器推导出的辐射代价将调度问题转化成决策树问题,并采用分枝定界方法求解.仿真结果表明了该方法的有效性.     

基于跟踪精度控制的传感器管理方法研究

军用多传感器系统往往需要在保证完成任务的同时,尽可能地隐蔽自己,为此要求传感器管理系统必须能够在满足跟踪精度要求的前提下,最大限度地降低对资源的使用,特别是减少主动传感器的开机时间。基于该目的,讨论了一种基于跟踪精度控制的传感器管理方法,该方法利用协方差控制技术,保证系统在满足给定性能指标的前提下,对传感器资源的利用最少,从而提高了系统的抗毁性。同时对给定精度过高,造成的系统无解情况给出了一种解决方案,并通过对一个单目标跟踪场景的仿真,验证了该方法的有效性。     

基于飞行器的分布式传感器网络中的跟踪技术

介绍了用于多飞行器跟踪地面目标所运用的大型硬件的传感器模型,以及用在ANSER项目实验的硬件,提出了支持基于DDF的分布跟踪系统以及信息过滤器的基本算法,解决适用于多飞行器跟踪地面目标使用的分布跟踪系统中的飞行传感传输问题。     

辐射时序对单站无源跟踪性能的影响

针对射频隐身平台采取辐射时序控制的情况,以基于角度/相位差变化率/多普勒频率变化率的单站无源跟踪为例,研究了辐射时序与跟踪性能的影响关系。在辐射源做匀速运动的假设下,采用克拉美劳下界方法,建立了辐射时序对跟踪性能的影响模型。模型综合考虑了辐射时序、观测量误差、导航误差等因素,与具体的跟踪算法无关,因此具有实用性和客观性。基于影响模型的仿真分析,揭示了辐射时序不同特征对跟踪性能的影响规律,为射频隐身平台辐射时序设计提供了初步的理论指导。     

WSN中基于自适应预测聚类的多组群目标的跟踪方法

针对多传感器目标跟踪中的能源使用和跟踪精度之间的不平衡问题,提出了一种权衡网络寿命和精度的方法,即基于自适应预测聚类的多组群目标跟踪方法(APCMT),实现了同时跟踪多个组群.首先进行聚类,即捕捉组群行为属性的改变,例如形成、合并以及分裂;然后选择传感器,激活对组群区域有贡献的传感器,并进行组群跟踪.仿真场景在1 000 m×l 000 m的正方形区域内,随机部署500个传感器,与Kalman、效能节点选择(EENS)方法以及改进的动态簇(IDC)方法相比,提出的方法在跟踪精度方面更高.由于需要激活的传感器更少、计算时间更短,网络寿命得到了明显的提升.     

雷达与双波段红外探测器融合跟踪系统

利用双波段红外探测系统测到的目标双波段红外辐射信息,推导出目标的伪距离量测信息,使得单站红外探测系统变为可观测系统;在此基础上,采用带反馈的分布式估计融合算法,将雷达与双波段红外探测系统得到的局部航迹进行融合,并将每次融合估计的结果反馈给局部传感器,使得融合中心达到最优性能的同时,减小了雷达和红外局部估计的误差.仿真结果表明:①单站红外探测系统利用目标的双波段红外辐射信息能够对目标进行有效地跟踪,跟踪精度较高;②带反馈的布式估计融合算法具有良好的跟踪性能,而且能够明显改善局部传感器的跟踪精度.     

红外/雷达交叉定位的双门限间歇式目标跟踪方法

针对组网火控雷达交替间歇跟踪中的盲期问题,提出基于交叉定位的红外/雷达双门限间歇跟踪方法。该方法首先采用改进的天线波束控制算法消除相关误差的影响;其次,通过双跟踪精度门限控制传感器工作时间,同时利用多红外交叉定位跟踪,进一步增加静默跟踪雷达的反应时间;最后,利用基于数据压缩的序贯式融合算法对异类间歇数据进行融合处理,实现了组网系统对目标的连续跟踪。仿真结果表明,该方法可以进一步减小跟踪盲期的影响,有效地提高系统的整体性能。     

提高火控系统精度的措施--预测跟踪

详细介绍预测跟踪系统中计算机控制跟踪的原理、数学模型和实现方法，以及针对近程以雷达为主要观测手段的小高炮火控系统的滤波算法。     

基于射频隐身的采样周期和辐射功率控制方法研究

为进一步提高雷达的射频隐身能力,合理分配相控阵雷达的工作参数,在目标跟踪时,对雷达的采样周期和辐射功率控制方法进行研究。首先,根据目标运动状态的不同,对雷达采样周期与辐射功率自适应设计方法进行分析,在满足系统跟踪性能要求的前提下,建立了控制参数的优化模型;然后,利用粒子群算法优化自适应采样周期和自适应辐射功率等参数,有效地降低了跟踪性能误差,提高了雷达系统的射频隐身性能。与传统的雷达采样周期和辐射功率算法进行了仿真比较,结果表明所提的算法取得了较好射频隐身效果。     

基于无线传感器网络的移动目标跟踪系统研究

脉冲多普勒雷达(PDR)是一个超宽带雷达系统,不仅能探测目标位置,也可通过多普勒效应测量其径向速度。然而,传统的雷达信号处理技术与极限计算和典型无线传感器微粒上的存储资源不相匹配。利用小型脉冲多普勒雷达作为传感器节点,通过设计一个新的目标跟踪系统来探索脉冲多普勒雷达和微型无线传感器节点的兼容性。该系统由几个PDR传感器节点组成,来检测移动目标的存在和位置,一个基站节点用来收集传感器节点的检测数据,一个算法来估计目标的位置。结果表明该系统有较小的偏差,可实现目标跟踪。     

综合利用各类信息的异类灰色航迹关联算法

异类传感器航迹关联是航迹融合中的一个难点,红外传感器与雷达的航迹关联是典型的异类传感器航迹关联。综合利用角度和其他特征信息是改善异类传感器航迹关联的一个重要途径。针对异类传感器数据关联用于关联的信息量少的问题,对于雷达在直角坐标系对目标进行跟踪,红外传感器在修正的球坐标系对目标进行跟踪的情况,综合利用角度、角度变化率和ITG信息,提出了一种基于灰色理论的航迹关联决策方法,计算机仿真结果表明新的关联算法与只利用角度信息的关联算法相比具有更好的关联性能。     

激光雷达在装甲车中的应用探讨

探讨了激光雷达的特性、工作原理以及相对于微波雷达的优势，并提出了现在乃至将来激光雷达作为现行装甲车辆传感器的重要补充手段，在高精度跟踪测量、高分辨率目标识别和三维成像等方面的应用前景，并论述了激光雷达存在的缺点和改进方法。     

基于模糊逻辑控制的自适应锁相环设计

针对某型雷达在航天器频率的跟踪测量过程中,由于目标动态变化影响较大,存在跟踪稳定性较差、测量精度偏低的问题,提出了对雷达锁相跟踪环路采用模糊逻辑控制的自适应变带宽设计。该方法主要是通过引入模糊逻辑控制器,利用输入值适配控制规则,为每个控制规则确定其适配程度,并且采过加权计算合并规则的输出,控制环路滤波器的系数,从而自动调整环路带宽,达到增强雷达设备频率跟踪稳定性和提高测量精度的目的。仿真结果表明,模糊逻辑控制自适应变带宽锁相环跟踪目标的稳定性和测量精度都优于传统锁相环。     

基于ARM的太阳跟踪控制系统设计

为提高跟踪式聚光光伏系统的发电效率,设计了一种基于ARM的太阳自动跟踪控制系统。系统采用视日运动与四象限传感器反馈相结合的太阳方向判断方法,同时增加了独立的光强传感器以确定是否启用跟踪系统(如阴天、雨天);论述了跟踪控制系统的机械结构及软硬件电路设计。测试结果表明,该跟踪系统功耗低、性能可靠且控制精度高(±1.5°),并可实现高精度跟踪太阳,满足了聚光光伏发电控制要求。     

一种基于多传感器数据融合的目标跟踪算法

在制导与跟踪系统中．雷达和红外成像传感器所固有的优缺点,决定了其自身的局限性。为综合利用上述传感器信息,提高目标跟踪精度,提出了一种基于雷达和红外成像传感器数据融合的交互多模目标跟踪算法,算法首先对红外图像进行处理,然后基于上述处理结果．利用交互多模算法对雷达观测信息进行目标跟踪,最后采用分布式数据融合算法得到最终目标的跟踪结果。在有效提高跟踪精度的同时,减少了运算量。