对断续点迹的速度模糊聚类航迹起始研究

由于RCS随照射姿态异常分布和地物遮蔽等影响,常规雷达探测这些目标的点迹将出现断续.数据处理系统用传统方法判断断续点迹是否关联的难度增大,航迹起始率低,且容易漏情.结合目标的运动特性,提出一种适用于断续点迹条件下雷达网航迹起始的速度模糊聚类法.实验表明,该算法航迹起始成功率高、虚假航迹占有率低、运算实时性显著提高.     

多雷达单目标追踪问题研究

针对机动目标的跟踪问题建立了多雷达追踪单目标模型,通过对多雷达采集的航迹数据进行坐标变化,以及航迹进行Kalman滤波,实现多雷达单目标航迹数据的统一。所建立的数学模型对机动目标追踪和逃逸方案有一定的指导意义。     

基于自适应LMS的导波雷达液位计回波识别与校正

非平稳及多奇异点的雷达回波信号包含虚假回波,影响液位回波信号的识别与液位测量.为解决雷达液位计的虚假回波干扰问题,提高液位识别与测量精度,提出一种回波识别与校正方法.将短时幅度函数与短时过零率函数结合,利用函数逐帧地对回波信号计算,识别液位回波信号;通过自适应最小均方误差进行系统的权矢量迭代,更新权系数,对回波信号进行处理,进行抑制虚假回波干扰.实验结果表明:该方法能够准确识别液位回波信号;液位测量精度可达到0.42％F.S,相比于其他去噪方法,该方法在抑制噪声的同时能较好地保留信号奇异性特征,有较好的鲁棒性.     

基于自适应LMS的导波雷达液位计回波识别与校正（英文）

非平稳及多奇异点的雷达回波信号包含虚假回波,影响液位回波信号的识别与液位测量。为解决雷达液位计的虚假回波干扰问题,提高液位识别与测量精度,提出一种回波识别与校正方法。将短时幅度函数与短时过零率函数结合,利用函数逐帧地对回波信号计算,识别液位回波信号;通过自适应最小均方误差进行系统的权矢量迭代,更新权系数,对回波信号进行处理,进行抑制虚假回波干扰。实验结果表明:该方法能够准确识别液位回波信号;液位测量精度可达到0.42%F.S,相比于其他去噪方法,该方法在抑制噪声的同时能较好地保留信号奇异性特征,有较好的鲁棒性。     

基于 JPDA 算法的多机动目标航迹跟踪研究

针对传统多机动目标航迹跟踪算法精度不高的问题,提出基于 JPDA 的多机动目标航迹跟踪算法。首先计算两目标的互联概率,然后对加权值进行处理,最后得到目标航迹,并对航迹进行仿真。结果表明,本文所提出的算法具有较高的跟踪精度,可为多目标航迹跟踪实现提供了参考。     

基于斜率约束和回溯搜索的水下多目标跟踪方法

针对复杂水域环境下的多目标跟踪问题,本文提出了一种基于斜率约束和回溯搜索的多目标跟踪方法。首先,基于方位测量数据和水下目标运动学分析,利用门限阈值的方法检测目标。然后,基于传统多假设跟踪算法框架设计一种新的斜率约束和共用量测的假设生成规则。在航迹中断时,通过回溯搜索的方法确定中断起始航迹点,利用容积卡尔曼滤波对中断航迹预测和补偿,同时对假设生成结果减枝,以达到降低算法空间复杂度的目的。试验结果表明:该方案能够实现多目标自动关联跟踪、中断航迹自动预测、自动航迹终止等任务,目标跟踪平均均方根误差0.594 4°,算法平均运行时间0.826 5 s。     

基于广义S变换奇异值分解的料位回波检测与校正

非平稳及多奇异点的调频料位测量雷达回波中包含虚假回波及噪声,影响料位回波信号检测,导致料位测量精度不高.本文提出了一种基于广义S变换和奇异值分解的料位回波检测与校正方法.首先,将料位变化视作低速运动目标,将料位回波信号与雷达发射信号进行混频解调,并根据回波信号的频率分布特点对广义S变换窗口的变化趋势进行调节.之后对其变换所得到的二维时频系数矩阵利用奇异值分解方法重构系数矩阵,并对其进行广义S逆变换,得到校正后的回波信号.实验结果表明:该方法能够准确检测料位回波信号,在抑制噪声的同时能最大限度保留信号的细节特征,减少虚假回波干扰.料位测量误差不超过4.01％,测量精度可达到0.40％F.S.     

一种气象雷达显示和综合航迹显示融合系统的设计与实现

提出一种气象雷达与空管综合航迹的综合显示系统,该系统接入来自空管自动化系统的综合航迹和来自空管气象雷达的产品文件信息,通过对数据的叠加融合处理实现在空中交通管制过程中对空域内的飞行态势掌控。系统实现主要分为两方面,一是通过FTP EARTH API二次开发实现两者的数据融合显示以及地图处理。     

新一代天气雷达标准格式数据可视化监控系统设计与实现方法

文章针对新一代天气雷达标准格式数据,结合数据流传输的优势,设计了一种能够快速监控天气雷达数据传输和数据质量的系统。该系统通过算法提取天气雷达标准格式数据中地物回波特征,能准确识别地物杂波干扰和系统伺服定位误差过大、空回波等雷达故障,提取同频干扰回波和气象回波的特征,进行同频干扰回波告警。系统应用于天气雷达数据传输和数据质量监控业务中,为提高气象监测预警时效,提高气象雷达数据可靠性起到了促进作用。     

多普勒天气雷达径向干扰回波的识别与消除

多普勒天气雷达在探测气象目标物同时,除了目标物的回波外,一些非目标物的同频电磁波有时也会被散射进入雷达接收系统形成杂波,被称为径向干扰回波。径向干扰回波是污染雷达回波资料的重要因素之一,严重影响雷达资料的定量应用。文章介绍了如何对径向干扰回波进行识别,并给出3种订正方法,即插值法、中值滤波法和多功能插值法,并对这3种方法进行了对比,分析了各种订正方法的优点和局限。实例分析表明通过以上对基数据的处理方法能够对径向干扰回波进行有效的识别和订正,从而获取更准确的雷达基产品及后期导出的二次雷达产品。     

X波段雷达图像同频干扰的抑制方法研究

X波段雷达图像中,数据是按线存储的,同频干扰在图像上表现为射线状噪声或斑点噪声.为去除雷达图像中的同频干扰噪声,根据同频干扰在雷达回波图像中的特性,提出一种基于拉普拉斯边缘检测算子的噪声检测算法.首先利用基于拉普拉斯边缘检测算子改进的检测方法,将雷达图像分为灰度值渐变区域和突变区域;接下来通过设定阈值检测到同频干扰的位置;最后利用临近非噪声点线性插值噪声点.利用本文方法对32幅随机的雷达图像进行处理,实验结果说明该方法能有效滤除同频干扰.与传统的滤波算法进行对比,实验结果表明本算法不仅能很好地检测到同频干扰噪声,还能更有效地去除噪声,尽可能地保留原来海浪的回波信息.     

一种红外传感器与被动雷达航迹稳健相关算法

针对由同平台红外传感器和被动雷达组成的多传感器数据融合系统中航迹相关问题,提出一种纯方位航迹稳健相关算法.该算法构造了一种离散高斯隶属函数,并利用该函数对航迹中的方位信息进行模糊化,形成高斯型方位信息模糊量,基于Hausdroff距离定义了方位模糊量相似度,利用多个周期的方位模糊量相似度定义了纯方位航迹稳健相关度和相关度矩阵,采用最低相关度门限与全局最优相结合的策略确定航迹相关对,实现航迹相关判定.仿真试验结果表明,该算法能有效地实现红外传感器和被动雷达纯方位航迹相关判定.     

自动气象站强降水数据质量控制方法与实践

使用天气雷达回波拼图的经纬度网格点数据和自动气象站雨量数据,采用分段计算、均值滤波等算法,对自动气象站出现的强降水(≥20mm/h)奇异数据进行质量控制,结果表明:雷达回波拼图经纬度网格点数据(1 100×1 100km),对自动站强降水数据的确认十分有效;采用分段计算一小时雨量可以最大限度提高雨量产品的刷新时间;采用均值滤波算法计算雷达回波网格点数据,可以减少或消除颗粒状等干扰影响回波质量问题;通过实例检验,该方法对消除自动站奇异雨量数据效果较好。     

无人机3D航迹规划及动态避障算法研究

规划一条高时效且低代价的三维(3D)航行轨迹,成为目前无人机广泛应用亟须解决的问题。针对蚁群算法在航迹规划中出现的航迹长度和平滑性不足问题,通过改进蚁群系统中的节点移动规则、构造多重启发信息并结合粒子群优化算法的全局搜索能力,提出了蚁群粒子群融合算法。同时,就飞行航迹中出现的动态避障问题和目标点变化问题,提出了改进生物启发神经动力学模型算法,该算法针对3D静态最优航迹中出现的障碍物和目标点变化,实现了局部在线航迹调整。实验仿真结果表明,蚁群粒子群融合算法能在3D静态环境中规划出一条期望航迹。同时,改进生物启发神经动力学模型算法不仅能对突发障碍动态避障,还能对动态目标点变化实时跟踪。     

基于双线性ADRC的翼伞系统三维航迹跟踪控制

目前翼伞系统的航迹跟踪主要针对二维路径,对于三维航迹跟踪的研究不多。针对翼伞系统6-DOF模型,采用具有天然解耦属性的自抗扰控制策略,设计一种基于双线性ADRC(B-ADRC)的三维轨迹跟踪控制方法。在水平面与纵向设计制导率与控制器,实现姿态与轨迹位置的跟踪,并对轨迹跟踪误差进行实时修正。跟踪过程中,将理想轨迹离散化获得一系列参考点,通过点切换的方式实现了复杂轨迹的跟踪。实验结果表明：所设计的双线性ADRC控制器能够实现对三维航迹的跟踪,具有良好的鲁棒性和抗干扰能力。     

基于改进Hough变换的检测前跟踪方法

在微弱目标检测的算法研究中,检测前跟踪(TBD)方法是在低信噪比情况下目标检测的有效途径.一种基于信息辅助的Hough变换微弱目标检测方法被提出.该方法着重Hough变换在距离一多普勒一帧三维空间中的应用.它利用基于系统先验信息的点斜式Hough变换估计目标航迹进行跟踪,然后再根据估计航迹进行多帧积累提高目标信号SNR的方法能对微弱目标检测.由于利用了先验信息,算法的运算量被有效地降低了.蒙特卡洛仿真验证了所提方法的有效性.     

单对立色流运动下的抠图跟踪

当目标与周围背景相似性较高,且目标运动形式复杂时,很难精确跟踪目标。针对传统目标跟踪方法因目标外观的不精确建模致使模型退化而产生漂移的问题,提出了一种单对立色流特征下的抠图跟踪方法。首先,根据彩色视频帧包含的丰富颜色信息,将单对立色颜色编码方式与Lo G兴趣点检测器结合,获取颜色兴趣点作为目标表示集合;其次,在目标运动预测阶段,通过估计相邻帧兴趣点的流匹配关系,获得预测帧的前景目标兴趣点估计;最后,利用获得的前景兴趣点估计进行抠图,重新划分当前帧的前背景标记,并对模型进行更新。该算法在Segtrack视频跟踪数据集上进行验证,定性定量分析了跟踪目标快速运动,目标形变和光照干扰下的跟踪效果。实验结果表明该算法可有效提高形变目标跟踪的准确性,优于当前目标跟踪的先进算法。     

路面机动目标的融合跟踪

针对自主车辆的机动目标跟踪问题提出了一个利用雷达和图像传感器的融合跟踪方法.采用动力学模型对车辆运动进行描述以适应车辆机动的情形.利用雷达的距离信息建立视觉窗口,利用三维线框模型从窗口图像中获取车辆转向角,然后通过数据融合技术,充分利用雷达与图像传感的量测信息,提高对机动目标的状态估计精度.三维仿真实验证明,与单纯基于雷达量测的跟踪方法相比,该融合方法大大提高了对机动目标的跟踪精度.     

基于OSG技术雷达终端显示软件设计

雷达终端主要用来显示雷达视频回波数据,雷达操作员通过观察雷达终端显示的视频回波来确定发现的目标以及目标的位置。传统的雷达视频回波显示方式是利用硬件技术在光栅显示器上实现,随着计算机技术的发展,雷达终端软件化显示已经成为一种趋势。提出基于OSG技术实现雷达视频回波显示,从雷达数据接收、坐标变换、纹理生成、多线程处理等环节阐述整个雷达终端显示软件设计过程。利用OSG的多重纹理混合技术实现了雷达视频与目标信息叠加显示,采用多线程处理方式提高了软件的稳定性和负载能力,此外软件还实现了雷达回波局部三维显示。通过测试,软件从网络中接入雷达实测数据,能够实时绘制和刷新雷达视频。画面显示清晰流畅,没有出现抖动现象。     

多子群社会群体优化算法的无人机航迹规划

为了规划出一条航程短且安全性高的航迹，提出了多子群社会群体优化算法的航迹规划方法。建立了威胁模型和航迹规划模型，将航迹规划问题转化为带约束优化问题；在社会群体算法基础上，将个体分为多个子群，通过制定多渠道信息获取方法和多样式学习方式，改进了算法的提高阶段和获得阶段；通过子群重组实现了子群间信息交流，达到提高算法种群多样性的目的。使用基本测试函数对算法性能进行测试可以看出，多子群算法提高了算法的种群多样性和寻优能力。同时使用多子群算法和传统社会群体算法对无人机航迹进行规划，多子群算法规划航迹的目标函数比传统算法减少了6.65%，说明多子群算法规划的航迹在航程和安全性综合评价上优于传统算法。