一种机载GMTI雷达点迹凝聚方法研究

机载GMTI雷达对地面运动目标探测时,由于目标在距离和方位向扩散严重,在进行目标凝聚时难以获取目标的精确位置,导致目标跟踪精度差、虚警率高,难以满足实际使用需求。针对这一难题,本文提出了一种针对机载GMTI雷达原始点迹的凝聚方法,首先基于构建的点扩散函数对目标进行信号幅度复原处理,再进行点迹质心凝聚,并对凝聚后的点迹进行二次检测,对检测后的凝聚点迹进行跟踪处理。通过对实际飞行数据进行分析处理,验证了本方法对提升目标跟踪精度、降低跟踪虚警率的有效性。     

一种改进的多通道干涉SAR／GMTI方案

该文分析了多通道干涉SAR／GMTI的工作原理，讨论了系统中不同误差源对主杂波抑制的影响，在此基础上，对多通道干涉SAR／GMTI方案中最关键的对消因子提出了改进，仿真结果表明；经改进的多通道干涉SAR／GMTI方案对各种误差的敏感程度显著下降，具有较好的鲁棒性，因而改进后的方案更适合于工程实施。     

基于高斯粒子滤波的机载GMTI雷达跟踪

在使用机载雷达对地面目标进行跟踪过程中,常规粒子滤波算法时间复杂度高,误差性能改善幅度不明显。在状态向量服从高斯分布的条件下,将高斯粒子滤波算法应用到机载GMTI雷达非线性滤波过程中。该方法可以根据状态向量的二阶统计量抽取粒子,粒子权值不需要递推计算。相对于常规粒子滤波算法,降低了时间复杂度,并且能够在一定程度上提高误差性能。仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种高分辨机载SAR／GMTI雷达接收子系统

较详细介绍了一种高分辨机载合成孔径雷达及地面动目标检测(SAR/GMTI)雷达接收子系统。该系统采用的技术主要有:去调频宽带接收、基于直接数字频率合成(DDS)的宽带波形产生、机载环境下的低相噪频率合成及小型化结构设计等。采用该子系统的SAR已完成多载机平台试验及多用途飞行应用,获得了0. 5m×0. 5m分辨率和良好的动目标检测性能。     

一种分布式星载单脉冲雷达GMTI方法

 提出了一种基于分布式星载单脉冲雷达的地面动目标检测方法,该方法充分利用星载分布式雷达主瓣和栅瓣回波的空时二维分布特点,能够在一次扫描（一个相干处理间隔）中有效地检测和分辨不同栅瓣杂波中的地面低速动目标,因此该方法不仅具有比一般分布式星载雷达处理更大的区域覆盖率和广域监视能力,具有较高的GMTI性能,且处理简单,运算量低,适合于星上实时处理。     

一种基于子孔径的GMTI方法

该文研究了一种基于子孔径分割的GMTI(Ground Moving Target Indication)方法。在该方法中将天线孔径沿方位向对称分割为两个子孔径。当天线波束在空间扫描时,两个子孔径先后扫过目标所在区域。由于两个子孔径之间有二分之一合成孔径时间的时间差,动目标在前后两个孔径中运动状态发生改变,而静止目标的运动状态不变。因此,可以通过比较目标在两个子孔径中运动状态的差异发现动目标,并根据目标轨迹判断其运动参数。为了避免方位压缩造成的动目标模糊或动目标能量损失,同时为保留目标运动轨迹,这里不进行方位压缩处理。与多通道GMTI方法相比较,此方法具有只需一副单通道天线,处理方法简单,运算量小,可与合成孔径雷达工作模式兼容等诸多优势。     

一种机载PD雷达交互多模型滤波方法

机载雷达在运动平台上探测目标,探测数据描述的是平台和目标的相对位置。目标的机动状态不明,且探测数据和目标真实位置之间是非线性关系,导致机载雷达的航迹滤波难度大,滤波器精度和稳定性差。本方法中先进行数据预处理,量测误差在天线坐标系下获得,目标状态方程和量测方程在固定坐标中心的直角坐标系下建立,量测误差协方差矩阵由量测误差和位置进行无偏转换获得;采用交互多模型滤波器,模型集由匀速直线运动模型、当前统计模型和角速度未知的匀速转弯运动模型组成;非线性模型迭代由容积卡尔曼滤波实现,各模型的初始概率和模型参数基于速度和径向速度进行预估。仿真实验表明该方法提高了机载PD雷达的航迹情报质量,尤其提高了机动目标跟踪的精度和稳定性。     

一种针对多通道GMTI的SAR复图像精确配准方法

提出了一种针对多通道GMTI的SAR复图像精确配准算法。首先,系统分析了配准误差对干涉相位的影响,推导出了对应配准误差的干涉相位Cramer-Rao界,并利用Monte Carlo仿真数据对配准误差的影响进行了量化。在此基础上,通过对待配准图像进行二维精确插值处理,生成模板图像库和相应的相关系数库,以适合多通道GMTI的复图像的相位相关为准则,找出模板图像库和相关系数库中与参考图像具有最大相位相关值的图像作为配准图像,从而实现多通道SAR复图像之间的精确配准。对基于所提算法的实测三通道SAR复图像进行慢动目标检测实验,结果表明所提算法能够提供多通道GMTI所需要的配准精度,证明了该算法的有效性和实用性。      

机载预警相控阵雷达多目标跟踪研究方法综述

多目标跟踪应用于空中预警系统，对提高预警范围、控制战场势态起着重要作用。目前，我国的多目标跟踪技术尚处在理论研究阶段，研究发展多目标跟踪技术，对于充分发挥预警机系统信息资源潜力、提高作战效能，具有重大的现实意义。作者介绍了多目标跟踪的原理，并重点阐述了机载预警相控阵雷达多目标跟踪技术的主要研究内容和方法。     

天基分布式雷达GMTI方法

小卫星分布式雷达具有很多优点,但由于平台速度高、天线面积小、超稀疏分布,给信号处理带来了近场、宽带、混合基线等问题.本文针对地面慢速目标检测(GMTI)提出一种非同时采样空时自适应处理方法,能够有效缓解近场、方位去相关等问题,并提出两种提高GMTI性能的方法,新方法对复杂地形的适应性大大提高,仿真结果证实了方法的有效性.     

空地目标探测中的自适应抗差UKF应用研究

机载雷达在进行空面目标探测时回波会受到强度不同的地面杂波影响,导致角度测量常常出现异常偏差,在实际应用中,其量测误差难以用一个准确的测量协方差矩阵来描述,降低了滤波效果。此外, 考虑到直角坐标系下的雷达探测属于非线性观测,文中在传统线性抗差滤波模型的基础上,提出了一种改进的自适应抗差UKF算法,以解决非线性抗差滤波问题,同时,研究了当目标发生机动时的抗差滤波工程应用问题,提出了一种合理的抗差权系数设置方法,使滤波器在具备抗差滤波的同时仍然维持对机动目标的滤波效果。实验仿真表明,通过比较不同条件下各滤波器性能,证明了该算法的有效性。     

基于DPCA-FrFT的机载三通道SAR-GMTI及成像方法

针对慢速运动目标在时域和频域上都落入主杂波区不易被检测的特点,提出一种三通道条件下机载合成孔径雷达地面动目标检测(SAR-GMTI)方法。采用相位中心偏置天线技术(DPCA)对消杂波,利用分数阶傅里叶变换(Fr FT)估计剩余的动目标参数,再构造方位压缩参考函数对场景成像。该方法充分利用三通道的信息余度,发挥DPCA稳健的杂波对消能力和Fr FT的良好能量聚焦性能,能够实现对包括径向加速度等在内的目标参数精确估计。实验仿真结果验证了本方法的有效性。     

无迹卡尔曼滤波算法在目标跟踪中的研究

无迹卡尔曼滤波（UKF）是重要的非线性滤波方法。无迹卡尔曼滤波方法是通过一组代表着均值和方差分布的采样点来对非线性系统进行非线性计算,在不对非线性方程线性近似的条件下,达到线性卡尔曼滤波器的滤波性能。文中在机动目标选定运动模型和滤波算法的基础上,对机动目标的运动作了仿真实验。从仿真分析中可以看出。无迹卡尔曼滤波在跟踪方面有很高的精度,与传统的扩展卡尔曼滤波算法相比较,无迹卡尔曼滤波算法有较小的跟踪误差。     

一种基于道路约束的变结构多模型跟踪算法

有效使用道路信息能显著提高地面运动目标跟踪性能。针对复杂道路网运动目标跟踪,给出了一种道路约束下的滤波和建模方法。首先描述了道路网的数学模型和道路约束条件下的过程噪声修正方法,根据道路约束最大后验概率估计准则给出了一种路段切换时状态和协方差修正公式;接着提出一种根据目标当前所处路段自适应滤波模型生成的变结构多模型(VSMM)方法,有效减小道路运动目标的模型动态误差,提高跟踪性能。仿真结果证明了该算法的优越性能。     

基于强跟踪的平方根不敏卡尔曼滤波器

针对不敏卡尔曼滤波器在递推过程中的数值不稳定性以及系统发生突变时跟踪效果不佳的问题,提出一种新的机动目标自适应跟踪算法——基于强跟踪的平方根不敏卡尔曼滤波器(STF-SRUKF)。该算法一方面基于平方根滤波的思想,在递推过程中采用协方差矩阵的平方根代替协方差矩阵本身,以保证数值计算的稳定性;另一方面,基于强跟踪滤波的思想,在递推过程中引入时变渐消因子,实时调节增益矩阵,以增强目标运动发生突变时的跟踪能力。仿真结果表明,STF-SRUKF算法对于突发机动的目标运动模型具有良好的跟踪效果,而且具有较好的稳定性。     

GMTI雷达载机姿态角校正算法研究

对GMTI雷达波束在运动平台上的覆盖情况进行了分析研究,利用相控阵雷达灵活的波束控制方式,实时校正雷达波束指向,提出了一种软件补偿校正平台运动姿态角的算法.通过仿真分析和试飞试验,证明了该方式的可行性和实用性.     

锥扫型光学传感器像平面多目标轨迹跟踪

积分概率多假设跟踪(IPMHT)是一种基于期望极大化(EM)的准最优贝叶斯多目标迭代跟踪算法,研究了该算法在锥扫型光学传感器像平面多目标轨迹跟踪中的问题。为提高算法的跟踪性能和计算效率,利用逻辑概率数据关联滤波(PDAF)方法进行目标初始状态估计,并利用目标幅度信息和波门技术对IPMHT进行优化。针对锥扫型传感器非线性观测下的多目标跟踪,将扩展无味卡尔曼滤波(AUKF)与优化的IPMHT算法相结合,实现像平面多目标轨迹的起始、维持和终结。蒙特卡洛仿真实验表明,该算法成功地解决了锥扫型传感器的像平面多目标轨迹跟踪问题,在提高目标跟踪性能的同时改善了计算效率。     

基于多模型交互的红外目标跟踪方法研究

针对非线性运动的红外弱小目标跟踪问题,设计了一种基于交互式多模型性的跟踪方法。首先,引入多个运动模型,然后利用无迹卡尔曼滤波计算每个模型的滤波器状态估计,最后按照一定的概率加权得到总的状态估计值。使用数学仿真和物理实验对该方法进行了去噪和预测的功能验证,实验结果及相应理论分析表明该系统可有效的实现复杂背景下的红外弱小目标跟踪。     

一种基于DPCA的星载SAR/GMTI实现方法

星载SAR的轨道运动和受地球自转、地球曲率等因素影响,以及卫星平台快速运动造成的地杂波谱展宽甚至占据整个方位谱,这些都使得星载SAR/GMTI的处理方法较机载SAR/GMTI更为复杂.为了有效检测运动目标,必须对地杂波进行抑制.偏置天线相位中心（DPCA）是一种有效的地杂波抑制技术.文中在星载SAR三孔径天线回波信号多普勒特性分析的基础上,结合Raney,R K给出的多普勒参数表达式,推导了一种基于DPCA的星载SAR动目标检测、径向速度分量估计以及目标定位的方法.最后,通过星载SAR/GMTI计算机仿真进行了验证.     

地面慢速目标检测的STAP方法

本文研究机载火控雷达检测地面慢速目标的空时二维处理方法.由于机载火控雷达是前视阵,工作波长短,载机运动速度快,脉冲重复频率低,使得杂波多普勒频率多重模糊,主瓣杂波带宽大,常规处理性能很差.本文重点分析了机载火控雷达检测地面慢速目标的特点,指出主瓣杂波是制约系统检测性能的主要因素,并结合这些特点比较了机载火控雷达滤除主瓣杂波的时空级联自适应处理和空时联合自适应处理的区别,比较了几种情况下系统对慢速目标的检测性能.