多传感器误差配准研究

多传感器组网信息融合时,需要对组网中各传感器系统误差进行估计和补偿,以消除各传感器系统误差对融合性能的影响。研究了雷达组网系统误差配准模型,并对最小二乘算法 (LS)、广义最小二乘算法(GLS)、递推最小二乘算法(RLS)、修正 EX 算法等误差配准算法进行对比分析,同时给出了扩维配准模型用于解决多传感器组网配准问题,针对实际工程应用中算法收敛情况难以判断的问题,提出了一种误差配准收敛性判定的方法。根据仿真结果对误差配准算法性能进行分析,同时验证了扩维配准和收敛性判定方法的有效性,支撑配准系统应用。     

基于互信息的航迹对准关联算法

针对系统误差对目标航迹的影响,研究了在组网雷达存在系统误差情况下的航迹对准关联问题,并将该影响表示为目标航迹的旋转量和平移量;提出一种基于互信息的系统误差配准前航迹对准关联算法,该算法采用最大互信息理论来估计目标航迹数据的相对旋转量和平移量,将雷达组网中雷达上报的目标航迹数据对准到融合中心,从而避开了估计雷达组网系统误差,实现了误差配准前的航迹对准关联,能够为后端的系统误差配准提供可靠的关联航迹数据。     

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。     

基于相位相关的航迹对准关联技术

本文研究了雷达存在探测系统误差时的目标航迹关联问题,给出了组网雷达常规及大系统误差对目标航迹影响的理论分析,提出了一种基于相位相关的系统误差配准前目标航迹对准关联算法.该算法利用Radon变换和Fourier变换的有关特性,采用1维和2维相位相关来分别估计航迹间旋转和平移,基于估计量对各雷达目标航迹进行对准后,实现配准前航迹准确关联.最后,蒙特卡洛仿真结果比较验证了在各种不同的系统误差和目标环境中算法良好的航迹对准关联效果,充分说明其能够为雷达误差配准提供可靠的关联航迹数据.     

一种组网雷达误差配准和目标跟踪递推算法

提出了一种在ECEF坐标系中对组网三维雷达的系统误差进行估计和目标跟踪联合递推算法,该算法能对系统误差进行在线估计和补偿,适应系统误差的变化,并同时对目标进行跟踪,提高了航迹融合精度,扩大了雷达的监视范围。用模拟的雷达数据对算法的性能进行了评估,计算机仿真试验验证了该算法的可行性和有效性。     

制导雷达组网相对系统误差补偿研究

在制导雷达网中进行精确系统误差补偿是实现制导雷达组网信息资源共享与数据融合的先决条件，是实现制导雷达组网的关键技术之一。通过对制导雷达网中误差源的分析，分别建立了距离、方位角、高底角的误差补偿模型，在此基础上，提出了一种制导雷达组网相对系统误差补偿方法。通过仿真可以看出，误差补偿后的支援信息更接近于观测信息，表明此补偿方法具有可行性与有效性。     

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。     

基于SRUKF的组网雷达系统偏差估计方法

雷达组网数据处理首先要进行误差配准,来准确地估计和消除系统偏差。该算法模型建立在ECEF坐标系下,并采用均方根不敏卡尔曼滤波（SRUKF）对组网雷达系统偏差进行实时估计。该算法不仅无需计算雅可比矩阵,而且算法的方根形式增加了数值稳定性和状态协方差的半正定性。仿真结果表明,该算法可以有效地实现组网雷达的系统误差配准。     

分布式雷达系统误差修正

系统误差修正是多雷达和分布式雷达跟踪系统中的基本问题。分布式雷达的系统误差修正与传统的多雷达系统误差修正方法有较大的差异,传统的多雷达系统误差修正常采用线性最小二乘的方法,而分布式雷达需要采用高斯牛顿迭代方法。因此有必要对分布式雷达系统误差修正问题进行研究,为工程应用提供参考。文中给出了一发三收分布式雷达系统误差修正的方法,并进行了仿真,得出了相应的结论。     

组网雷达系统误差的估计原理与性能分析

为了实现组网雷达系统误差修正,在研究雷达误差特性的基础上,分析了2种坐标系统下误差修正的原理,给出了利用最小二乘算法和广义最小二乘算法进行误差修正的公式.通过仿真实验,对实时质量控制算法、最小二乘算法、广义最小二乘算法和扩展卡尔曼滤波算法实现误差配准进行分析,并比较了这些算法在工程应用中的复杂性和估计精度,同时给出各种算法在工程应用方面的适用条件.     

有源无源雷达信息融合系统误差估计

有源雷达和无源雷达系统误差估计是实现有源无源雷达信息高精度融合的关键环节之一。由于时差定位无源雷达具有与有源雷达不同的误差分布特点,多有源雷达之间的系统误差估计方法已不适用于无源雷达与有源雷达之间的系统误差估计。文中提出一种系统误差估计方法,利用有源雷达和无源雷达对同一目标的观测,同时估计有源雷达的系统误差和无源雷达的时差系统误差,并通过仿真实验验证了该方法的有效性。     

误差校正下外辐射雷达无源定位算法

针对多基外辐射源雷达定位中存在系统误差的问题,提出了一种基于到达角度(DOA)与到达时差(TDOA)的外辐射源雷达无源定位和系统误差校正算法。首先,该方法引入辅助变量对非线性的DOA 和TDOA 量测方程进行线性化,利用迭代加权最小二乘算法得到对目标位置和系统误差的联合估计;然后,利用辅助变量与目标位置的关联性,设计了一种关联最小二乘算法对初始估计值进行改进;最后,通过后验迭代估计进一步提高目标定位精度。仿真结果表明该算法能够有效地估计系统误差和目标状态。     

基于IMM-UKF的主/被动雷达融合算法

在主/被动雷达双传感器目标跟踪背景下,提出一种基于IMM-UKF滤波的加权数据融合算法。该算法采用UKF对观测数据进行滤波估计,避免了计算雅克比矩阵,克服EKF滤波方法受滤波初值影响大、易发散的缺点。与单一传感器进行仿真比较,结果表明该算法可以比任一单传感器滤波精度高,稳定性更好。     

无源双基地雷达测频技术研究

将DOA与多普勒速度的联合估计定位应用于双基地雷达，重点分析双基地雷达系统中对目标回波频率量的无源检测方法。     

基于主动探测与被动截获协同的多源异类数据融合定位算法研究

针对当前主动雷达在复杂电磁环境下的使用风险,以及无源被动定位精度较差的问题,本文提出了一种基于极大似然意义下的雷达主动探测与电子侦察被动截获相结合的数据融合最优定位算法,该算法有效地提高了目标定位精度.通过Monte Carlo仿真表明,在信噪比适当的情况下,所提算法能够达到CRLB界,验证了该算法的有效性.     

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。     

机载有源无源雷达联合探测数据融合研究

针对机载有源无源雷达量测数据不同步、不同维的特点,提出了基于自适应变维非线性量测最优线性无偏滤波(BLUF)有源无源数据融合方法。首先将三维的非线性量测的最优线性无偏滤波推广到六维的情况,然后针对融合中心收到的量测数据的类型采用不同维的最优线性无偏滤波。该融合方法不但有效地解决了机载有源无源雷达数据的不同步、不同维给融合带来的困难,还大大提高了融合的精度。通过仿真证明了自适应变维的有源无源数据融合方法的有效性。     

复合导引头制导技术研究

现代战争的战场环境日趋复杂，单一制导模式容易受到有效干扰，而复合导引头则可利用各种制导模式的优点，互补不足。根据红外成像传感器、主动毫米波雷达和被动雷达的技术特点，分析了红外成像/主动毫米波雷达复合导引头、红外成像/被动微波复合导引头的工作流程。为了提高复合导引头的抗干扰能力，结合反舰导弹的实际工作流程，远距离时利用毫米波雷达或被动雷达进行探测，近距离时利用红外目标特征来区分干扰和舰船目标，从而形成适用于反舰导弹红外成像/主动毫米波雷达复合导引头和红外成像/被动微波复合导引头的末制导策略。     

基于OFDM信号的外辐射源雷达杂波信道估计

基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号调制特性的外辐射源雷达杂波信道状态信息估计方法,针对OFDM外辐射源雷达探测存在的问题,提出了基于信号特性的处理方法。针对该体制雷达中纯净的直达波信号获取问题,提出基于模糊函数的方法提取导频的周期信息,从而得到导频的位置信息,然后,利用导频信息得到杂波信道脉冲响应信息估计。相比常规的处理方法,文中方法能够在参考信号包含多径时得到正确的杂波信道状态信息。     

外辐射源雷达关键技术研究

外辐射源雷达系统具有隐蔽性好、反隐身能力及抗干扰能力强、系统简单可靠等优点,近年来受到各国的重视,得到了较快的发展。影响外辐射源雷达性能的主要因素有直达波信号对消、多径信号对消、同频干扰的消除等,在系统设计中应进行针对性设计。文中以基于调频广播信号的外辐射源雷达系统为例,介绍了外辐射源雷达系统的原理、组成及性能,重点分析和研究了外辐射源雷达的关键技术。