多传感器多目标跟踪及航迹融合系统

多传感器数据融合能够实现信息互补以提高目标跟踪精度、识别能力以及增强系统的抗干扰性,因此受到广泛关注。本文主要针对雷达和红外跟踪及航迹融合的体系结构,对目标跟踪、航迹关联和航迹融合的各个算法进行详细描述及仿真。仿真结果表明,基于雷达和红外传感器数据融合跟踪相对于单传感器的跟踪,性能有所提高。      

一种多飞行器协同航迹规划的新方法

在综合考虑飞行器编队的飞行代价和作战效果的基础上,提出了一种多飞行器协同航迹规划的新思路,将飞行器编队的协同航迹规划与任务分配结合起来考虑,研究基于任务分配的多飞行器协同航迹规划方法.对传统的飞行器航迹规划模型加以改进,重新建立了结合任务分配的飞行器编队协同航迹规划模型.运用遗传算法对构建的航迹规划模型进行仿真验证,结果表明,基于任务分配的飞行器编队协同航迹规划方法,不仅能保证各飞行器选择合理的协同航迹,也使得作战任务可以获得最佳作战效果,有效的提高编队作战的效费比.     

基于Multi-Agent的空天飞行器智能系统通讯技术研究

为实现空天飞行器操纵和控制的完全自主,提出了基于Multi-Agent的空天飞行器智能化系统的通讯模型;Agent通讯是决定Multi-Agent系统能否高效运行的关键技术之一,为实现基于Multi-Agent的空天飞行器智能系统中各Agent间的交互、协商与合作,即Agent的通讯问题,提出了一种基于FIPA-ACL的空天飞行器智能化系统的通讯技术;最后通过仿真实现了通讯过程.     

反馈式异步多传感器目标跟踪航迹融合

传感器信息融合一直以来被认为是改进目标跟踪的一种有效手段.一般的做法是假设所有传感器是同步的,但是这样的假设在实际系统中常常是难以做到的.本文在考虑多传感器目标跟踪时,不依赖于同步假设,即允许各传感器使用不同的采样频率,允许传感器平台与处理中心存在交流延迟等,提出了一种新的基于局部融合跟踪和全局融合跟踪的处理方案.该方案是在分布式融合的基础上,融合处理可以发生在融合区间内的任意时刻.     

分布式多传感器航迹融合算法与仿真分析

在多传感器目标跟踪问题中,利用信息融合技术可以有效的提高跟踪精度。但高精度的融合估计通常对计算、通信资源要求较高,而资源要求较低的融合方法其解通常又是次优的。自适应航迹融合算法的计算过程可以根据当前系统的特性和需求,依据融合决策树自适应地选定航迹融合算法。仿真结果表明自适应算法具有接近加权协方差算法的精度,而计算量则减少一半左右。     

多无人机航迹融合算法及性能评估

航迹融合是多无人机系统进行协同侦察, 巡逻和目标跟踪领域中的一个重要问题. 本文根据不同信息反馈配置 给出了局部航迹之间的协方差的精确计算, 并据此提出一种精确、具有可扩展性并且适用于任意通信频率的航迹融合 算法. 此外, 本文通过求解对应的离散代数Riccati方程求取融合估计的稳态误差协方差, 并以此进行融合性能分析. 最 后, 本文利用Monte Carlo仿真比较理论和实际结果, 实验结果验证了该融合算法的有效性.     

基于多体制的空天飞行器在轨相对导航系统架构研究

本文提出的基于多体制的空天飞行器相对导航方案既兼顾了合作目标的导航测量又具备对非合作目标的相对导航功能,实现了一套系统兼顾多目标特性,有效扩展了飞行器在轨操控的应用范围。     

基于网格技术的航迹融合研究

本文对C3I系统中的融合中心的航迹关联、航运估计融合处理的算法模型、网格部署应用进行了研究和测试.本文提出并建立了基于网格的航迹关联系统模型,给出网格服务器的具体的最优作业调度策略算法,通过模拟多种战场环境下的航迹数据对系统进行了测试,证实基于网格的航迹关联处理获得了比传统单机更好的性能,从而达到了提高指挥自动化系统的实时性和生存能力的目的.     

交互式多模型异步航迹融合算法

对分布式融合系统中的异步航迹融合算法进行了研究.已有的异步航迹融合算法要求传感器所采用的状态方程与目标运动模式相同,这在实际应用中很难满足.针对已有异步航迹融合算法的不足,建立了基于状态方程集合的异步航迹融合模型.所有传感器均采用基于同一状态方程集合的交互式多模型(IMM)算法来实现航迹生成,融合中心对来自于相同状态方程的异步航迹数据进行加权平均来获得同步航迹,提出了交互式多模型异步航迹融合(IMMASTF)算法.仿真结果验证了IMMASTF算法的有效性.     

基于多模差分融合的高速车辆定位算法

针对车辆高速运动下定位延时大、精度低、稳定性差的问题,发挥GPS、RSSI和INS三种定位模式的各自优势,将GPS差分校准算法与RSSI测距相结合求解横坐标,将RSSI测距与INS惯导迭代算法相结合求解纵坐标,提出了一种适合高速运动车辆的多模差分融合精确定位算法;以四车道的高速路为场景进行了仿真实验,当车速为70 km/h时,跟踪误差<1 m,定位延时<0.2 s;实验结果表明,该算法可实现车身级和车道级定位,在精确交通诱导、车辆防撞等智能交通领域具有应用前景和推广价值。     

高速履带车辆履带预紧张力对平顺性的影响

高速履带车辆的机动性、平顺性和可靠性研究是高速履带车辆机动性研究的重要内容。目前在理论分析中,通常不考虑履带预张紧力对车辆平顺性的影响,在工程实际中履带预张紧力常根据使用经验来确定,也不考虑对车辆平顺性的影响。因此,履带预张紧力对高速履带车辆的平顺性的影响不得而知。该文应用多刚体动力学软件ReeurDyn建立了某高速履带车辆的非线性实体模型、路面模型和履带模型。在同一车速、相同路面下,分别以6％、8％、10％、12％和14％的履带预张紧力进行了车辆行驶仿真计算。履带预紧力太小,履带容易脱带,履带预张紧力太大,履带和主动轮磨损剧烈,通过对计算结果比较分析,该高速履带车履带预张紧力取8％左右较为合适,而且随着履带预张紧力的增加,高速履带车辆振动加剧。     

基于多传感器的无人机航迹实时数据融合处理系统

基于某无人机测控系统现有的多种体制的测量设备,设计开发基于多传感器的无人机航迹实时数据融合处理系统,介绍系统组成和所采取的数据融合处理技术及方法,给出仿真实例,结果表明经该系统融合后的航迹数据得到明显优化,精度和可信度大大提高.     

履带车辆地面力学仿真研究

ATV(ADAMS tracked vehicle)是基于虚拟样机分析软件ADAMS的一个专门分析履带车辆的工具箱。该文通过对土壤弹塑性力学本构关系的引入,对ATV中的三种车辆地面力学模型进行了研究,分析了三种地面模型的参数对车辆行驶性能的影响,得出了各个地面模型所适合的实际路面。最后,建立履带车辆模型,对三种地面模型进行了试验仿真分析,为后期的车辆行军试验仿真提供了路面依据。     

基于车联网图像的多焦点融合去噪技术的研究

针对车联网远程短时间内连续拍摄照片存在焦点不固定、噪声干扰的问题,本研究采用图像融合技术和中值滤波方法,对图像进行处理。并通过图像锐化、直方图均衡化处理、图像边缘检测等方法来测试分析图像质量。经过测试分析,融合和滤波之后的图像清晰。     

肇事车辆刹车痕迹图像特征匹配技术仿真

肇事车辆刹车痕迹图像匹配的准确性,对车祸过程的复原至关重要.痕迹特征提取过程中,肇事车辆刹车痕迹受到车祸突发的影响,在距离和强度上都不同.随着车辆运动轨迹的不同,关键区域的刹车痕迹会被其它无关痕迹覆盖.造成关键区域的痕迹特征存在较大的相似性干扰.传统融合背景差法和边缘检测法的肇事车辆刹车痕迹匹配技术,无法对痕迹由于干扰形成的痕迹图像重叠区域进行准确的分割,不能实现肇事车辆刹车痕迹的有效匹配.提出了一种视觉优化的肇事车辆刹车痕迹匹配技术,通过成像光路的图像匹配方法,塑造关于双目视觉的摄像机模型,按照摄像机模型的成像光路获取摄像机视场交汇的几何模型,通过集合关系预测两幅肇事车辆刹车痕迹图像中存在的最大肇事车辆刹车痕迹图像重叠区域,采用特征匹配算法在该区域完成肇事车辆刹车痕迹的匹配分析.实验结果表明,所提方法能有效地提高肇事车辆刹车痕迹匹配精度.     

车载导航系统中航向信息融合技术研究

为了提高运动载体航向测量的精度,针对角速率陀螺误差随时间积累和磁罗盘易受外界磁干扰的问题,设计了磁罗盘、角速率陀螺和GPS航向信息融合方案.文中分析了磁罗盘、角速率陀螺和GPS的误差特性,进行了误差建模,构建了综合滤波模型,然后根据GPS可能出现的信息失落、遮挡等问题,采用一种能够检测磁罗盘低频磁干扰,并对干扰误差进行剔除的前置检测环节(PDL).通过仿真实验可知,本文研究的信息融合算法不仅能够有效地抑制磁罗盘高频磁干扰以及角速率陀螺的积累误差,同时也可很好地抑制磁罗盘的低频干扰误差,可以给运动载体提供较高精度的航向信息,且在GPS信号质量不好的情况下,基于PDL的补偿滤波可作为一种辅助方案,保证载体在较长时间内保持较高精度的航向.     

基于惯导/激光雷达的无人车融合定位技术研究

在无人车运行过程中,由于卫星导航信号受到遮挡、干扰等因素影响,惯导难以持续提供稳定可靠的高精度定位信息,影响无人车运行。本文提出了一种面向复杂应用场景的激光雷达辅助无人车融合定位技术,利用最小二乘算法对滤波后的雷达点云数据进行拟合,获取无人车可行驶道路区域,并据此进行轨迹规划,实现无人车的运动控制。论文对该技术进行了工程化实现和验证,结果表明,卫星RTK定位不可用时,激光雷达可实现稳定、可靠的无人车导航。     

一种小型无人机地面控制站软件的开发

地面控制站是整个小型无人机系统的重要组成部分.首先介绍了一个无人直升机地面控制站的设计和实现,分析了实现该地面站的三项重要功能模块.在此基础上,讨论了实现功能模块所涉及的关键技术问题.在Linux操作系统下.以NetBeans 6.5为开发平台使用Java语言开发而成.通过定时器的引入,在实时接收飞行数据的同时,实现数据存储与显示、任务规划、数据回放的功能.经过多次实际飞行试验的使用,系统达到设计要求.