天波超视距雷达的混合多模型PDA航迹起始仿真分析

针对天波超视距雷达(OTHR)跟踪目标存在航迹起始难的问题,本文研究了基于混合多模型的PDA算法在天波超视距雷达复杂环境下的自动航迹起始问题。通过完整的仿真实例验证了基于混合多模型PDA算法在OTHR航迹起始的有效性,并分析了算法对可视/存在转移参数及检测概率的鲁棒性。     

模式简化的OTHR多径航迹融合算法

针对天波超视距雷达(OTHR)多径传播现象引起的航迹 路径模糊性问题,提出了一种模式简化的OTHR多径航迹融合算法。该算法先对经概率数据互联(PDA)算法滤波所得航迹进行聚类;然后,将同类航迹与简化后的传播模式匹配,加权得到某一关联假设下目标地理状态估计;最后,对所有关联假设下的目标地理状态估计加权融合,得到最终的目标地理状态估计。文中先通过设计仿真实验验证了简化模式的合理性,并对所提算法进行了仿真、测试。结果表明：模式简化后,并未影响多径航迹融合算法融合性能,但算法计算量与复杂度大大降低,并在某些航迹模式缺失的情况下,还能降低算法融合误差,改善融合效果。     

一种天波超视距雷达分级Hough变换航迹起始方法

天波超视距雷达固有的低数据率、低检测概率和低量测精度等特征对航迹起始方法提出新的挑战。本文提出了一种天波超视距雷达两级Hough变换航迹起始算法(TH-HT)。该方法首先采用时间-径向距离数据进行第1级Hough变换,将多普勒量测作为积累约束条件来避免无效积累,得到候选航迹;之后对与每条候选航迹相应的时间-方位角数据进行第2级Hough变换,最终得到确认航迹。通过描述各级积累单元获得杂波投票数期望的定理,给出两级阈值的确定方法。与MMUPDA的仿真比较表明,TH-HT不但具有较高的航迹起始概率和较低的虚假航迹概率,而且运行时间大大降低。     

天波超视距雷达数据处理算法综述

数据处理是天波超视距雷达实现目标探测的关键技术之一。首先给出了天波超视距雷达数据处理所面临的困难,总结了数据关联、航迹融合、坐标配准、性能评估、杂波建模等,对新技术的发展进行了探讨,并指出检测前跟踪、雷达与环境系统一体化处理、基于多输入多输出的天波超视距雷达数据处理、测试与评估、协同处理与多源信息融合等将是天波超视距雷达数据处理的主要发展方向。     

高频天波超视距雷达航迹处理新算法

本文简述了高频天波超视距雷达模式识别、跟踪、座标变换数据处理器概念。提出了雷达时延变换地面距离的新算法,它具有不用中点电离层资料而仅用单一雷达站的探测数据即可完成的优点。用此法计算的飞机地面航迹与实际飞机航迹符合,平均偏差在4％以内。     

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.     

基于航迹隶属度的分布式系统数据融合算法

航迹关联与航迹融合是分布式目标跟踪系统数据融合的关键.本文研究了基于航迹隶属度的数据融合算法.综合各传感器航迹估计形成的目标运动状态特征向量与传感器分辨率,根据模糊聚类算法建立各观测时刻航迹隶属度矩阵与系统航迹关联决策矩阵,解决融合中心航迹关联问题.根据加权融合算法思想,结合各观测时刻航迹隶属度矩阵,实时、动态分配航迹号集合中各局部航迹权值,解决目标航迹融合问题.蒙特卡罗仿真表明,算法航迹关联效果明显优于加权航迹关联算法,并得到与简单航迹融合算法一致的目标融合航迹.     

天波超视距雷达中流星余迹干扰模型

已获得的实测数据表明,天波超视距雷达在3MHz-30MHz的工作频段内存在明显的流星余迹干扰.流星余迹干扰会对天波超视距雷达探测目标的距离和多普勒信息造成负面影响,严重时会影响到天波超视距雷达的正常工作.根据流星余迹的散射特性,结合天波超视距雷达的工作方式,建立了流星余迹干扰模型,为在天波超视距雷达中研究抑制流星余迹干扰技术提供了帮助.仿真结果与实测数据基本一致,验证了模型的有效性.     

分布式天波超视距雷达体制研究

论述了天波超视距雷达及多输入多输出体制近年来的发展和研究状况.同时,从分布式天波超视距雷达所面临的任务需求和技术体制等方面展开分析,给出了雷达系统架构以及2种配置方式,并就其资源配置和信息融合进行了设计.最后,根据技术难点和成熟度提出了分布式天波超视距雷达"三步走"的技术发展路线及相应的阶段目标,对其中的关键技术还进行了评述.     

机载ESM与雷达航迹融合仿真系统研究

机载电子对抗侦察（ESM）和雷达已成为机载平台上获取目标信息的重要传感器。针对机载平台的特点模拟工程实践,从航迹配准、航迹关联和航迹融合三个阶段给出了一套仿真计算过程,构建了一个多参数航迹融合仿真模型。在航迹配准中主要考虑ESM传感器和雷达航迹数据之间的时空对齐问题,航迹关联中分析了基于统计理论的、基于模糊分析的和基于快速判别的三种航迹关联算法,在航迹融合中采用一种快速的加权融合的方法。仿真实验中给出了一种衡量不同航迹关联算法性能的评估计算方法,比较了在不同参数环境下三种航迹关联算法的性能及航迹融合的效果。最后给出了一些实验结论和工程实践性的建议,具有一定的工程参考意义。     

天波超视距雷达目标录取方法的研究

天波超视距雷达（OTHR）的工作方式和工作环境比较复杂,雷达的定位精度、检测概率和数据率与常规雷达不同,容易受外部噪声和杂波的影响。由于电波要通过电离层传播来探测目标,电离层的瞬时变化和多模式会污染雷达回波信号,并产生多路径效应,使超视距雷达测量得到的目标数据存在不确定性和模糊性,要从这种数据中正确识别出目标并能自适应关联跟踪处理是很困难的事。文中根据OTHR雷达的实际情况,参照常规雷达的目标录取方法,在自动跟踪的基础上,研究并开发出适合超视距雷达工作的人工录取和半人工录取方法,使得雷达在恶劣环境下也能充分发挥正常的工作能力。     

无源多基地雷达中一种综合航迹处理方法

本文对基于调频广播信号的无源多基地雷达系统中的目标跟踪问题进行了研究,提出了一种综合航迹处理方法.本文将航迹划分为四种状态,即起始航迹,试验航迹,确认航迹,以及消亡航迹,详细介绍了每一种航迹的处理方式.本文顺序地利用每个接收-发射对的观测量来更新航迹,以减小算法复杂度.仿真实验与实测数据结果证明了本文算法的有效性.     

基于CI的雷达与通信侦察航迹融合算法研究

针对异类被动传感器中的定位跟踪问题,提出了一种基于协方差交集（CI）的雷达与通信侦察航迹融合算法。将雷达侦察设备和通信侦察设备侦收到的信息分别通过扩展卡尔曼滤波（EKF）算法得到目标的航迹,再通过CI算法将两条航迹进行融合。仿真实验结果表明,融合后的航迹具有更高的准确度。     

一种存在系统偏差的航迹关联方法

研究了组网雷达存在系统误差情况下的航迹关联问题,采用ECEF坐标系作为公共参考坐标系,采用三门限算法进行航迹关联。将不同雷达量测的位置偏差作为粗关联门限,利用位置误差序列的样本方差建立历史航迹关联门限,最后对仍存在歧义的航迹,通过优化算法实现关联的全局最优解,与最近邻域法相比该算法可以有效实现不同目标数目与不同系统误差下的航迹关联,仿真结果显示了该算法的有效性。     

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。     

基于点迹聚类的天波OTHR数据关联方法

天波超视距雷达(OTHR)固有的多径效应和低测量精度等特点给数据关联带来了较大困难。文中提出了一种针对舰艇编队目标的数据关联方法。首先,建立了天波OTHR平面测量模型,得出雷达坐标系与地理坐标系之间的非线性变换方程;然后,以各种可能的传播模式将每一节拍观测到的目标状态数据变换到地理坐标系中进行聚类,通过多拍聚类关联估计目标数量及在地理坐标系下的位置;最后,通过计算机仿真验证了算法的有效性,并分析了雷达检测概率对算法的影响。