一种岸基船舶雷达多目标跟踪分析系统

岸基船舶雷达主要用于近海船舶监视和管理。海域环境下雷达回波起伏多样复杂,回波的稳定性易受环境影响,直接影响目标的检测及跟踪,强杂波等干扰严重制约了航迹跟踪分析性能。在密集杂波背景下,基于常规数据处理的航迹起始方法易存在虚假航迹多、起始速度慢及目标起始困难等问题。为了降低虚警率、提高起始效率和目标稳定跟踪的性能,设计了一种基于岸基船舶雷达多目标跟踪分析系统。该系统用于近海雷达船舶监视和管理,已经成功应用于海洋渔业局等监管执法部门,在海域杂波环境下,极大地提高目标起始和稳定跟踪效果,具有较高的应用价值。     

基于多维信息的数据处理新技术

常规雷达数据处理技术通常利用回波的距离、方位、多普勒、幅度等信息进行目标跟踪处理,而对于工作在复杂环境下具有低分辨率、低数据率和高虚警特点的雷达,有时候会产生多径航迹和虚假航迹较多等问题.为了提高雷达的跟踪性能,需要综合利用尽可能多的信息进行回波数据的处理.文中设计一种基于多维信息的数据处理新技术,该技术综合利用回波的距离、方位、多普勒、幅度、信噪比、目标航迹等多维信息进行自动跟踪,并利用频谱特征信息进行人工干预.     

一种雷达仙波航迹抑制方法

基于对仙波回波信号特征分析,通过优化目标检测算法实现对仙波的抑制,是理论上研究仙波抑制的常用思路,但在工程实践上效果不佳;采用雷达目标数据处理方法,通过对仙波空间分布统计特性、仙波目标运动特征、仙波点迹质量等级等综合应用,提出了一种基于目标运动特性的仙波航迹抑制处理方法,在工程应用上取得了很好的效果。该方法可以有效抑制仙波目标虚假航迹的产生,对于航管雷达以及情报警戒雷达全程全自动起始跟踪来说尤其重要。     

机载预警雷达对海快速稳定跟踪方法

近年来,机载预警雷达广泛应用于探测、跟踪和识别空中及海面目标。在探测海面目标时,机载预警雷达可以获得较高的距离测量精度,然而所能达到的方位测量精度较低,这造成在形成目标航迹时难以快速收敛。提出了利用机载预警雷达距离探测精度较高的特点和预警平台高速运动所带来的潜在优势,构建了一种交叉定位的方法,即利用相邻探测时间的目标回波距离来准确定位目标方位,用于形成目标航迹起始时的快速收敛,有效提高了航迹跟踪初期的定位精度。最后,通过数值仿真验证了该方法的有效性。     

天波超视距雷达多路径Viterbi数据关联跟踪算法

天波超视距雷达目标跟踪面临多传播路径、低探测概率、低探测精度和低数据率的困难.本文在地理坐标系对运动目标建模而在雷达坐标系进行数据关联,将各传播模式的回波作为备选的竞争量测,运用动态规划的优化方式,在最大似然的意义下将VDA的回波与航迹的两维数据关联推广到回波、传播模式和航迹的三维数据关联,提出了多路径Viterbi(MVDA)数据关联算法.天波超视距雷达目标跟踪仿真表明:MVDA跟踪能力明显优于VDA和MPDA.     

VxWorks平台下的米波雷达点迹凝聚方法研究

通过对采集的实际数据分析提出了用质心法求方位能够提高米波雷达的跟踪性能,并针对米波雷达回波距离精度差、方位分裂比较严重的特点,以VxWorks操作系统为开发平台,充分利用雷达观测到的目标原始回波参数信息,提出了一种在多个距离量化单元以及相邻方位扇区之间进行距离与方位上逐次归并的点迹凝聚算法——回波渗透法。试验表明,该方法不仅降低了弱小目标被滤除的概率,还有效地减小了点迹在距离与方位上的分裂,为后续的航迹处理提供了一个可靠的基础。     

一种利用运动补偿的改进JPDA-UKF算法

在恒虚警条件下,针对传统的航海雷达模拟器目标跟踪采用的基于不敏卡尔曼滤波的联合概率数据互联算法( JPDA-UKF)发散、复杂度高和实时性差的问题,提出了一种利用运动补偿的笛卡尔坐标下改进的JPDA-UKF滤波方法。该算法引入相邻周期回波间运动补偿提取的目标量测可信度矩阵,限制进入跟踪门相交区域中的虚假量测数量,并将软跟踪门技术应用于滑窗逻辑法实现航迹管理。仿真结果表明,所提方法径向速度误差比传统的JPDA-UKF算法与自适应的α-β滤波算法分别降低10%和20%,目标获得稳定航迹后径向速度归一化均方根误差( RMSE)比上述两种方法分别具有约10 dB和15 dB的性能优势,算法的复杂度符合真实雷达的边扫描边跟踪的实时处理。     

基于原始频谱的天波超视距雷达回波特性分析方法

天波超视距雷达工作环境复杂,受外部干扰和杂波的影响较大,使得超视距雷达目标回波特性十分复杂。为了对目标进行判别和有效跟踪,就必须分析掌握雷达各种回波和目标特性。文中设计了一种基于雷达原始频谱的回波特性分析方法,该方法以原始频谱为基础,将回波点迹及跟踪航迹数据与频谱数据进行同步对比分析,同时对频谱信息进行噪声基底、杂波展宽、覆盖率等统计评估,有效地分析超视距雷达回波特性以及对目标跟踪进行有效地分析和验证。     

一种航迹跟踪雷达模拟系统软件设计与实现

为了满足高仿真度和交互性的跟踪雷达模拟要求,建立了一种基于Visual C++的航迹跟踪雷达模拟软件。对该软件系统所采用的基础理论模型、软件结构设计和实现难点进行了分析解决。根据雷达目标散射统计结果,产生包含噪声的目标回波模型和杂波散射统计模型,构建了飞机的运动模型、建立批次和航迹滤波算法。对模拟系统进行了功能设计和工作流程介绍,着重介绍了软件实现中解决的技术难点,包括目标与山体遮挡的判断和目标回波合成技术。介绍了模拟系统的主界面和功能窗口。在通用计算机上软件运行结果表明,软件计算响应时间小于0.1s,A显和P显图像更新流畅、无闪烁,可移植性好。山体杂波和飞机目标的回波逼真度高,软件运行流畅、实时性好,达到航迹跟踪雷达的目标检测、杂波滤除和航迹跟踪要求。     

一种TWS雷达的干扰源跟踪实现方法

针对强干扰环境下,雷达不能进行正确的目标检测、不能稳定跟踪目标的问题,介绍了一种基于边扫描边跟踪(Track-While-Scan,TWS)系统的三坐标雷达的干扰源跟踪实现方法。根据雷达扇区分区处理原则,完成干扰航迹的跟踪处理,主要包括航迹预测、航点相关及航迹滤波处理;同时,根据主通道和辅助通道接收到的回波功率,进行自动增益控制(AGC),提高干扰源测角精度。经试验验证,该方法能稳定地跟踪干扰源且跟踪精度较高。     

基于δ-GLMB自适应门限判定的多量测目标跟踪算法

针对实际复杂交通场景中毫米波雷达能从单目标上获得多个量测导致广义标签多伯努利(δ-Generalized labelled multi-Bernoulli,δ-GLMB)滤波算法的多目标跟踪结果中出现单目标有多条轨迹等问题,提出了一种在δ-GLMB跟踪结果的基础上加入自适应门限判定的改进算法.首先,通过δ-GLMB滤波...     

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。     

基于机器学习支持向量机的海面目标航迹起始算法研究及应用

海面目标跟踪过程受到强海杂波干扰、回波信号时变非平稳、点迹丢失和目标机动等影响,导致传统方法的航迹起始效果较差,出现混批、起始失败和误跟踪等严重后果。针对上述问题,提出了一种基于机器学习支持向量机的海面目标航迹起始算法,采用支持向量机作为分类器,通过样本训练实现对真实目标与虚假目标的分类,将航迹起始问题转化为真假目标的区分和鉴别问题。文中方法利用机器学习的数据驱动策略选择分界面方案代替传统技术中利用先验知识来人工选择门限分界,可以显著减少对先验信息的依赖;同时,门限具有自适应调整的能力,可大大提高算法的自适应性和鲁棒性。最后,利用雷达实测数据对算法的有效性进行了验证。     

一种新的机载预警雷达地面目标过滤方法

地面目标过滤是机载预警雷达航迹优化的一个重要内容,可以有效地改善航迹质量,该问题实质上是一个空地目标分类问题。在引入联合目标跟踪与分类思想的基础上,研究了一种基于空地目标运动特征差异的目标分类方法。首先,采用包含目标所有可能机动的交互式多模型对目标进行跟踪,然后利用估计的目标运动特征参数和贝叶斯分类器完成两类目标的分类。仿真结果表明,在目标机动条件下,该方法能够对空地目标进行有效的分类。     

基于帧间DBSCAN聚类的毫米波雷达交通多目标跟踪方法

毫米波雷达已成为车联网中的主流传感器之一,可用于交通场景的多目标跟踪。本文将毫米波雷达安装于道路上方进行交通目标跟踪,针对基于帧内DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)聚类的多目标跟踪中,在该安装场景下多径噪点难以去除和纵向的交通目标点云难以区分的问题,提出了基于帧间DBSCAN聚类的毫米波雷达交通多目标跟踪方法。该算法使用多帧合并处理的方式,利用帧序特征用于解决多径噪点问题,并利用空间纵向分段的方法改善了原算法在纵向上目标区分度不足的缺点。本文通过六组不同的实际场景实验,证明了本方法在不同场景下,均相比原方法对跟踪结果有不同程度的改善。      

基于时差信息的超视距目标定位与跟踪

本文对超视距目标定位与跟踪问题进行了研究,并给出了一种把主动跟踪技术和无源时差定位技术结合起来对超视距目标进行侦测的新方法.该方法的定位系统由地面站和空中站组成,地面站上的无源侦收设备测得经空中站转发(或反射)的目标信号到达时间差,同时地面站上的主动雷达对空中站进行精密定位,计算出目标信号在这段距离上的传播时间,进而可获得目标信号到达空中站的时间差,此时就相当于在空中站的位置对目标进行超视距侦测,利用时差定位技术就可估计目标的位置信息.通过仿真分析可看出,利用本文的方法可对超视距目标进行良好的定位与跟踪.     

一种基于跟踪信息的多基雷达系统航迹起始算法

多基雷达系统(MSRS)可以大大提高目标定位性能,然而由于各个雷达站信噪比的差异,通常存在一些雷达站尚未建立目标航迹,从而不能最大程度地提高目标定位精度。因此,如何利用其它雷达站提供的目标跟踪信息,提高尚未建立目标航迹的雷达站的探测性能是一个值得研究的问题。为此,该文提出一种基于跟踪信息的航迹起始算法。首先将已经跟踪到目标的雷达站提供的目标跟踪信息,送至尚未建立目标航迹的雷达站;然后利用目标跟踪信息和目标运动模型,建立目标预测波门;最终在虚假航迹起始概率恒定的条件下,调整预测波门内的检测门限,完成目标检测和航迹起始过程。仿真实验表明,该算法可以大大提高目标检测概率和目标航迹起始概率。     

一种无人飞行器监控数据预处理方法

阐述了对无人飞行器进行监控的必要性和重要意义,设计了一种无人飞行器监控数据预处理流程。首先采用空间对准算法将各传感器数据统一到空管系统坐标系下。然后根据无人飞行器的运动特点提出了基于改进“当前”统计模型的自适应卡尔曼目标滤波算法对航迹数据进行平滑滤波,该算法根据滤波新息的变化自适应调整机动频率,仿真表明改进后的算法能够实现对目标更为精确的跟踪。之后对航迹数据中的野值进行了判别和剔除。最后规范统一了各传感器的数据帧格式,实现了对监控数据进行预处理的目的。     

视频监控行人流量统计系统的设计

针对当前行人统计方式落后、非实时性、统计数据滞后等问题,文中提出采用智能视频监控、图像识别的方式实时统计行人流量。系统根据积分通道思想统计行人目标特征,通过Adaboost算法训练分类器对图像帧中的行人目标进行定位、识别。文中在已识别目标的基础上采用CPU多任务模型改进核相关滤波算法对目标进行实时跟踪、统计得到行人流量。测试结果表明,系统能实时识别、跟踪、统计行人目标,整体功能稳定,平均识别率为93%,改进多任务模型使得跟踪速率提高约20%。     

一种基于多普勒信息的雷达目标跟踪方法

机载预警雷达采用脉冲多普勒体制,具有良好的低空探测性能,但其存在不可忽略的多普勒盲区问题。在目标跟踪的过程中,该盲区容易造成目标中断和重起批。针对多普勒盲区条件下的目标连续跟踪问题,文中提出了一种基于多普勒预测的扩展卡尔曼滤波算法(Doppler Prediction EKF,DP-EKF),该方法将多普勒盲区的先验信息并入到扩展卡尔曼滤波算法中,通过状态预测判断目标在未来时刻是否落入多普勒盲区,从而自适应地调整跟踪滤波规则,解决多普勒盲区条件下目标连续跟踪问题。仿真结果表明,该算法对于运动模型已知的航迹不连续目标具有较好的跟踪效果,能够维持其航迹的连续性。