基于雷达/红外成像的机动目标加速度估计

研究机动目标跟踪精度优化问题,需获取机动目标加速度准确信息。由于空间外界干扰造成雷达提供信息不准确,为此提出了基于雷达/红外成像的机动目标跟踪信息融合算法。建立了机动目标与空空导弹的相对运动目标机动数学模型,引入了雷达/红外成像导引头联合观测方法,并对两者的观测信息在时间上进行同步配准。采用雷达/红外成像信息融合跟踪扩展自适应卡尔曼滤波算法进行仿真。仿真结果表明,改进算法能够对机动目标加速度信息进行有效的、实时准确的估计,验证了所设计的跟踪算法的正确性,实现了以直接碰撞方式达到毁伤目标的目的。     

雷达模拟器中可视化仿真技术的实现

实验室要调试和验证雷达系统设计与雷达数据处理算法,雷达模拟器是必不可少的实物。雷达模拟器可仿真雷达的各种功能。为了实现这些功能进行可视化。针对模拟器可视化的要求,将MapObjects组件技术应用到雷达模拟器中,在VC环境下结合Windows编程技术具体实现了战场地理环境信息的建立,控制地理信息对象的设置与显示。建立想定目标运动仿真和雷达波位扫描等功能,能直观、准确、动态地表现雷达战场环境。仿真实验表明,雷达模拟器实现了目标运动和雷达数据处理算法的工作效果,为设计新型雷达提供可靠参考。     

传感器自适应跟踪算法研究及仿真系统实现

雷达和红外作为目标跟踪常用的两种探测手段,各有其优缺点,利用雷达高精度的距离测量和红外高精度的角度测量,通过信息融合技术充分实现二者的优势互补,并结合交互式多模型(IMM)跟踪思想,给出对目标位置的精确估计;设计基于雷达/红外多传感器跟踪平台的自适应融合跟踪算法,实现根据目标不同运动特性进行跟踪模型灵活、合理切换的自适应目标跟踪,改善对目标的综合识别,达到更好的跟踪效果;选取当前工程实践中广泛应用的目标运动模型,设计基于VC++环境的目标跟踪仿真系统软件,并利用MFC界面制作技术创建可视化目标跟踪仿真软件平台,对跟踪算法性能进行验证。     

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。      

一种基于树形结构融合的目标跟踪算法

针对空中机动目标,利用目标多普勒信息和红外辐射信息建立具有树形结构的红外雷达跟踪系统状态估计模型.基于无迹卡尔曼滤波方法,提出一种自适应双波段红外并行融合算法,并基于红外融合结果,采用序贯滤波融合方法,与雷达传感器实现深层交互多模型融合估计.通过仿真表明了所提出的方法具有更小的距离跟踪误差和良好的跟踪精度.     

飞机红外辐射图像仿真研究

为研制火控雷达红外子系统训练模拟器,必须对飞机的红外辐射现象进行仿真研究,创建飞机与雷达的对抗环境,从而实现对抗训练.文章阐述了红外仿真的思想,采用3DSMax软件对飞机几何建模,以飞机典型部位的红外辐射特征为对象,通过输入飞机及大气的相关参数,对飞机的零视距离红外辐射出射度、大气透射率以及灰度值进行计算;以面向对象技术设计了仿真对象、类和人机接口,编程生成了飞机的红外仿真图像;通过对飞机三维可见光模型和典型频段的红外仿真图像进行分析,结果表明飞机红外辐射仿真图像能够满足某火控雷达训练模拟器研制的需要,对装备训练模拟器开发有一定参考价值.     

MOS电阻阵红外目标模拟器图像帧频测试方法

基于MOS（Metal-Oxide-Semiconductor）电阻阵列的红外成像目标模拟器是红外成像制导武器半实物仿真系统的重要组成部分之一,用于模拟红外目标/干扰动态场景。输出动态图像的帧频反映了所模拟动态场景快速性,是评价红外成像目标模拟器图像变化快慢程度的一项技术指标。首先,介绍了MOS电阻阵红外成像目标模拟器的基本组成与工作原理,讨论了半实物仿真系统中对模拟红外辐射图像帧频的测试需求;然后,提出了一种MOS电阻阵红外成像目标模拟器图像帧频的测试方法,搭建了图像帧频测试平台;最后,对256×256元MOS电阻阵红外成像目标模拟器输出的图像帧频进行了测试,并给出测试结果。结论：该测试方法能为MOS电阻阵红外成像目标模拟器的研制、性能测试和应用提供一定的依据,可推广应用于其它类型红外成像目标模拟器的图像帧频测试中。     

一种应用于分布式目标跟踪仿真系统的算法调用方法

应用HLA技术构建了分布式雷达目标跟踪仿真环境;为使得目标跟踪算法应用独立于仿真系统,按照仿真组件技术的思想,通过分析仿真系统的静态功能模型和动态应用过程,绘出了目标跟踪算法调用方法的设计与应用;在分布式目标跟踪仿真系统中,算法调用方法实现了系统程序结构与具体算法应用的分离,并可以动态适应用户的算法应用需求;实践结果表明,算法调用方法可满足复杂多变的算法仿真应用,且保证了仿真系统的稳定性.     

多传感器信息融合的目标跟踪研究

为了提高红外与毫米波雷达双模制导系统的目标跟踪精度,提出了将UKF用于红外和毫米波雷达的数据处理,采用分布式融合结构,通过对两传感器的滤波协方差矩阵的相关估计,将滤波协方差矩阵和状态估计进行融合。该方法应用于红外与毫米波雷达双模制导系统的目标跟踪仿真,仿真结果表明：与单传感器系统相比,该方法提高了制导系统的目标跟踪精度。     

一种新型雷达高度表回波信号模拟器的设计与实现

为了客观评估和测试雷达高度表的动态性能,提出了一种新的脉冲雷达高度表回波信号模拟器的设计思想和实现方法;该模拟器的创新点在于集成了雷达高度表回波信号的两种模拟方法:基于实际飞行试验采集回波的回放和基于数学模型的仿真回波;推导了回波仿真的数学模型,并基于现代仿真与软件无线电技术完成了模拟器的系统结构与各子模块的设计和实现;理论分析及测试结果表明该模拟器能在实验室条件下有效模拟飞行航迹中不同地形地貌条件下的真实地面散射回波.     

基于注意力的毫米波-激光雷达融合目标检测

针对自动驾驶中使用激光雷达进行目标检测时漏检被遮挡目标、远距离目标和复杂天气场景下目标的问题,提出一种基于注意力机制的毫米波-激光雷达特征融合的目标检测方法.首先,将毫米波和激光雷达各自的扫描帧数据分别聚合到它们的标注帧上,并将毫米波和激光雷达的数据点进行空间对齐;其次,对两者进行聚合和空间对齐后的数据分别进行Poin...     

基于毫米波雷达和CCD摄像机信息的D-S融合方法

研究了毫米波雷达和CCD摄 像机两种传感器信息的D-S融合方法,论述了毫米波雷达信息采集、滤波、计算障碍物的距 离和方位及判别障碍物是否在无人地面平台ROI(Region of interested)内;CCD摄像机的信 息处理、分割和障碍物的宽度、高度和方位角的计算。通过建立坐标系和坐标系间的齐次变 换实现其空间配准。按D-S融合方法首先建立障碍物鉴别框架,通过实验确定它们对应于鉴 别框架中障碍物指数的基本概率分配值,再根据D-S证据方法的组合规则计算所有证据联合 作用下的融合结果,得到障碍物在无人地面平台ROI内的距离、方位和大小。在无人地面平 台ROI内进行验证,本文的研究成果可行,并且具有较好的鲁棒性。     

雷达与红外传感器数据关联及融合算法研究

多传感器信息融合技术在目标跟踪领域已经得到了广泛的应用,末制导融合技术是多传感器跟踪系统中的关键技术之一,而主动雷达、红外传感器的数据融合问题是研究的热点。由于主动雷达发射电磁波容易暴露,红外传感器隐蔽性好,但只能测角,不能测距,采用主动雷达为主、红外探测为辅的数据融合系统进行目标跟踪有利于充分地发挥红外、雷达2种传感器的互补性,使其相得益彰。基于卡尔曼滤波的预测、修正的思想,提出了一种新的融合算法,仿真结果和实验表明:利用此方法可使雷达、红外传感器达到较好的数据融合效果。     

基于毫米波雷达的智能车辆纵横向主动避障控制系统设计

智能车辆所搭载监测设备对障碍物目标的识别准确性,影响行驶车辆的纵横向避障能力。为避免车辆与障碍物发生碰撞,提升智能车辆的纵横向避障能力,设计基于毫米波雷达的智能车辆纵横向主动避障控制系统。在底层控制单元中,按需连接纵横向导航控制元件与毫米波雷达摄像头,完成智能车辆纵横向主动避障控制系统的部件结构设计。利用毫米波雷达监测所得的车辆避障图像,定义空间坐标系转换条件,通过标定雷达相机参数的方式,实现基于毫米波雷达的智能车辆避障路径规划。建立车辆纵横向运动模型,根据避障安全距离计算结果,完善具体控制流程,联合各级硬件应用结构,完成基于毫米波雷达的智能车辆纵横向主动避障控制系统的设计。实验结果表明,所设计系统可在智能车辆通过障碍物目标时,保证车体与障碍物之间的距离大于0.3m,能够避免碰撞行为发生,对于车载监测设备而言,其对于障碍物目标的准确识别能力得到了保障,能够有效提升智能车辆纵横向避障能力。     

毫米波雷达在车路协同系统中的应用研究

随着车路协同系统技术的研究与发展,感知设备的可靠性、稳定性、高性价比、可大规模部署等要求被提出来。而毫米波雷达正是满足这一要求的器件。介绍了一种基于智能网联平台的车路协同的基本组成与架构,阐述其在交通系统中发挥的作用。重点讨论了毫米波雷达感知技术的原理与功能,研究以毫米波雷达为主要感知设备搭建车路协同系统的可行性,研究毫米波雷达技术在智能交叉路口、智能高速/快速公路、智能停车场三种车路协同场景下的应用。可为毫米波雷达技术在车路协同系统中的应用研究提供参考。     

汽车巡航控制用传感器进展

自主智能巡航控制系统利用前视雷达传感器收集前方道路上交通和障碍物的信息。毫米波雷达和激光雷达是常用于汽车自主智能巡航控制的雷达传感器 ,介绍了这两种汽车传感器的工作原理、技术指标和发展趋势     

智轨电车多源环境感知系统

智轨电车的多源环境感知系统是车载平台与运行环境的交互纽带,其包括基于激光雷达的障碍物感知子系统、基于毫米波雷达的前侧向障碍物感知子系统以及基于多摄像头的360度环视子系统。基于激光雷达的障碍物感知子系统采用地面分割算法、点云聚类算法和数据关联算法,实现了对运行前方障碍物的检测和跟踪;基于毫米波雷达的前侧向障碍物感知子系统采用目标检测算法和跟踪算法,实现侧向以及前向障碍物探测;基于分布式鱼眼摄像头的360度环视子系统运用图像拼接算法,实现智轨电车周围障碍物感知和预警。实车试验结果表明,该环境感知系统可有效地提高智轨电车的运行安全系数,为车辆智能驾驶提供了全面的环境信息。     

D-S证据理论在探地雷达目标识别中的应用

为解决探地雷达的目标识别问题,提出了一种基于雷达扫描数据、实地探测情况、历史信息和已有水文地质信息,并利用D-S证据理论这一具有解决多数据源不确定信息推理和融合特点的理论对目标进行综合识别的方法.实现了探地雷达目标在不确定条件下获得较高可信度的识别.试验结果验证了该理论在探地雷达目标识别上的有效性和可行性.     

A high integrity navigation architecture for outdoor autonomous vehicles

This paper describes the design of a high integrity navigation system for use in large autonomous mobile vehicles. A frequency domain model of sensor contributions to navigation system performance is used to study the performance of a conventional navigation loop. On the basis of this, a new navigation system structure is introduced which is capable of detecting faults in any combination of navigation sensors. A decentralised architecture is also presented for the fusion of information from different asynchronous sources. An example implementation of these principles is described which employs a twin GPS/inertial navigation system and a millimeter wave radar/encoder navigation loop.     

基于决策信息的毫米波/红外复合制导信息融合

针对复杂环境下的毫米波/红外复合制导,提出一种基于决策信息的改进加权融合算法.通过分析导弹运行状态和受干扰情况,获得制导的决策信息.对经无迹卡尔曼滤波(UKF)估计分别得到的毫米波/红外量测信息进行改进的自适应加权融合,得到融合后的制导信息.仿真实验表明,所提方法融合精度高,能有效提高复合制导的性能.