组网红外/雷达协同间歇式目标跟踪

为进一步提高组网火控雷达间歇跟踪系统性能,提出了基于组网的红外/雷达协同间歇跟踪方法.该方法利用红外/雷达进行协同间歇跟踪,通过数据拟合对连续红外数据与间歇雷达数据进行时间配准,并对配准后的数据进行压缩,然后采用集中式序贯滤波融合算法对异类间歇数据进行融合,形成连续的目标跟踪航迹.仿真结果表明,与组网火控雷达间歇跟踪相...     

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。     

分布式干扰机对组网雷达的无源定位

 利用测向——交叉定位法对组网雷达中的辐射源进行无源定位时,来自不同辐射源的信号交织在一起,形成两类虚假定位.为消除这些虚假定位,根据分布式干扰机的特点提出了一种新的定位算法:首先利用各干扰机中进行的初级信号分选和融合中心进行的融合分选识别去除第一类虚假定位;然后利用分选识别数据采用多点源定位方法对组网雷达进行定位.仿真试验结果证明,分布式干扰机对组网雷达的无源定位方法是一种有效的定位方法.     

有源雷达与红外探测器组网定位精度分析

从几何稀释精度的角度,分析了有源雷达定位、红外探测器定位以及有源雷达与红外探测器组网定位这三种方法的定位精度。其中,组网的数据融合采用简化加权最小二乘估计算法。通过仿真比较了上述三种方法的定位精度随距离与高度的变化情况,得出有源雷达与红外探测器组网兼具有源雷达和红外探测的优势,优点是探测精度高、定位精度受高度影响较小,具有一定的现实意义。     

基于BLUE的雷达/红外异步融合算法研究

多传感器融合是提高态势感知能力的重要手段。为提高探测能力,将雷达和红外传感器组网,各传感器独立工作,在统一调度下,完成探测、跟踪、识别任务。研究该系统的雷达/红外数据融合算法,针对传感器异步探测特点,采用观测驱动的融合跟踪方法：雷达探测到目标时,采用基于状态预测的改进BLUE（Best Linear Unbiased Estimation）滤波,通过方位预测的辅助,减小测角误差非线性效应,提高跟踪性能;红外探测到目标时,基于方位预测和斜距观测,构造新的转换量测模型,实现基于不完备观测的修正BLUE滤波器。理论分析和仿真证明：所述雷达/红外数据融合方法,在不同传感器布局下都具备更优的综合性能,其设计思想可解决其他类似的多传感器融合问题,有较好的应用推广潜力。     

雷达组网三角融合定位算法及其误差分析

基于两部组网雷达与空域目标构成的空间几何三角关系,综合利用组网雷达对目标的测量信息,使用正弦定理、余弦定理解算空域目标位置,提出了两种雷达组网三角融合定位算法融合解算空域目标位置;并使用全微分方法分析组网三角定位算法误差构成,利用期望分析方法完成了组网三角定位算法误差一阶矩和二阶矩解算。仿真结果表明:组网三角定位精度明显优于单部雷达。     

一种提高组网雷达目标定位精度的算法

组网雷达中通过协方差交叉进行目标定位可以提高目标定位精度,首先从理论上对多雷达数据融合定位精度进行了误差分析,提出了一种可应用于工程实践的提高目标定位精度的算法。该算法利用多部雷达协方差交叉缩小目标定位误差,使目标定位精度得以提高。仿真数据及工程实践验证了它的正确性及合理性,在雷达组网工程中也得到良好的应用。     

基于扩展卡尔曼滤波的组网雷达融合算法

简要介绍了组网雷达的数据融合过程,给出了扩展卡尔曼滤波算法的原理和基于扩展卡尔曼滤波器在组网雷达数据融合中的流程。最后进行了算法仿真,表明了该算法具有较高的跟踪精度。     

集中式BLUE滤波器在组网雷达中的应用

为解决组网雷达对目标跟踪中的量测非线性问题,提出基于最佳线性无偏估计器(BLUE)准则的融合滤波方法。建立以融合中心为原点的组网雷达对目标定位的量测方程,推导出极坐标系与球坐标系下跟踪目标的BLUE滤波模型。理论分析表明,集中式BLUE滤波架构在估计单个雷达量测转换误差统计特性的同时,还估计出雷达间量测转换误差的统计特性。因此,跟踪精度和置信度较分布式BLUE滤波方法有显著提高,计算量较其他算法也有明显优势。不同场景下的仿真分析证明:该方法在不同状态噪声水平下的表现优异,是一种很有竞争力的跟踪算法。     

基于测量子集优化的雷达/ESM联合目标跟踪

针对雷达电子支援措施(ESM)主被动传感器的协同定位与目标跟踪,提出了基于测量子集优选的目标跟踪算法。该方法利用ESM方位角测量与雷达距离、方位测量组成的各测量子集对目标的定位精度分析,遴选出定位精度最高的测量子集定位结果作为雷达对目标跟踪的融合量测,在雷达的跟踪门内进行量测确认,之后按照联合数据互联的方法,对多目标当前状态进行估计。仿真实验显示,该方法是异地配置雷达/ESM协同目标跟踪的一种点迹级融合的有效方法。     

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.     

基于容积卡尔曼滤波的异质多传感器融合算法

针对机动目标跟踪系统建模中的非线性问题,提出一种基于容积卡尔曼滤波(CKF)的雷达与红外传感器融合算法。考虑到被估计系统对目标跟踪算法实时性与精度的要求,在容积滤波框架下构建了集中式量测融合(CMF)和分布式状态融合(DSF)两种结构形式。CMF结构采用最优加权方法,首先对雷达和红外两种异类传感器的方位角度量测信息进行融合,并将其与融合后的雷达径向距量测构建新的量测数据,进而通过CKF算法对机动目标进行跟踪。DSF结构则首先对雷达量测中径向距信息进行加权融合,并将融合结果作为红外传感器的虚拟径向距量测,以实现红外量测的扩维处理,进而对每组量测数据应用CKF进行分布式并行加权融合,获得目标运动状态的最终估计。仿真场景中,对两种融合方法的性能进行比较,理论分析与仿真实验验证了算法的可行性与有效性。     

一种基于模糊理论的雷达与视频融合交通目标跟踪方法

为了解决单传感器在道路监测中存在的局限性以及交通环境多样化等问题,基于模糊集理论的一种目标决策标准对传统的数据融合算法进行改进。该方法利用决策层模糊集理论的多传感器融合算法对交通目标进行跟踪,采用Z型隶属函数用于决策分支的优化。与传统的算法相比,改进后的数据融合算法对雷达航迹冗余、视频干扰和目标分割等问题都有所改善,并且进一步提高了跟踪精度。收集了大量的实际交通数据来验证雷达和视频跟踪算法的有效性,实验结果表明多传感器融合算法优于单传感器的目标跟踪算法。     

一种雷达/红外探测器数据融合方法

为了充分利用雷达和红外探测器的测量数据的各自优势,提出了 一种雷达/红外数据融合方法。以最小二乘理论为基础,利用雷达测量值及其测量时间前 后红外探测器高频测量的冗余信息,并通过引入时间维度和测量维度两个权重因子,获取了对目 标的最优估计。仿真试验结果表明,与等权融合方法相比,本文获取的融合数据信息能够更好地 反映出目标的运动状态,并能为后续目标跟踪提供更为准确的观察值。     

雷达辅助光电跟踪系统协同跟踪算法

针对光电跟踪系统对目标探测过程中发生的不完全量测现象,采用雷达辅助光电跟踪系统进行协同跟踪保证量测的连续性。首先给出光电跟踪系统的不完全量测模型以及雷达辅助下的协同互牵引模型,提出基于粒子滤波的序贯融合算法;其次,利用粒子滤波求取传感器在每一时刻的Renyi信息增量作为协同过程互牵引准则,确定互牵引触发时机,确保协同过程的自主性。仿真结果表明:通过选择合适的互牵引门限,能够在尽量少的雷达辐射的条件下改善对目标跟踪性能并保证对目标探测的稳定性。     

一种红外/雷达双传感器融合目标跟踪算法

分析了一种集中式单目标雷达／红外双传感器融合跟踪算法的基本流程，针对两种传感器间测量信息不同步的问题，采用了一种基于最小二乘法的时空配准方法。给出了一种基于拉格朗日乘数法的最优加权平均融合算法，并设计了跟踪滤波器进行仿真实验。     

基于红外和雷达数据融合的机动目标跟踪方法

文章基于并行多传感器联合概率数据关联算法,提出了一种杂波环境下的多传感器多机动目标跟踪算法,首先使用融合算法将红外和雷达的量测进行异步和同步融合,然后应用融合后的量测,采用IMM算法实现对机动目标的跟踪.在仿真实验中分别跟踪单个和多个目标,结果表明该算法可以解决两种传感器的量测不同步问题,同时可以消除漏检现象对目标跟踪的影响,并能保证一定的跟踪精度.     

主被动雷达数据融合及跟踪

主、被动雷达同时工作阶段,导引头需要处理的数据包括两个不同数据率且非对准的角度数据,应用主被动数据融合处理的思想和方法进行精确的跟踪将是这一段时间导引头的主要任务。文中提出了一种利用目标先验信息改变权值的“基于最近邻简单方差融合算法”,当主动雷达受干扰时,利用目标运动的先验信息判断干扰出现,然后改变融合权值,使受干扰雷达观测数据所占比重减小,进行干扰抑制和跟踪。经过理论分析和仿真试验,证明了该方法能有效地抑制干扰并进行目标跟踪,且具有算法简单、计算量小的特点。