含径向速度量测的改进IPDA算法

针对边扫描边跟踪多频连续波雷达在杂波环境下单目标跟踪问题,文中借鉴综合概率数据互联(IPDA)算法中考虑目标存在概率的思想,结合该体制雷达可提供高精度的径向速度信息,提出了一种引入径向速度量测的IPDA新算法.首先介绍了传统的IPDA算法,然后对引入径向速度的改进IPDA算法进行了理论分析,最后进行了仿真实验.仿真结果表明,由于速度观测值提供了有关目标运动的更进一步的信息,从而使得改进IPDA算法的跟踪性能得到了较大的改善.     

利用Doppler量测的IJPDA多目标跟踪改进算法

为了提高多频连续波雷达多目标跟踪精度,在基于传统的综合联合概率数据互联(IJPDA)算法基础上,提出一种带Doppler量测的IJPDA滤波跟踪新算法。首先从理论上分析了传统的IJPDA算法,然后详细阐述了引入径向速度量测后的改进算法,最后通过Monte Carlo仿真验证了该算法的有效性。仿真结果表明,径向速度量测的运用使得改进的IJPDA算法在跟踪性能上有了显著提高。     

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。     

径向速度量测在机动目标跟踪中的应用

针对机动目标跟踪问题,提出了一种引入径向速度量测的IMM滤波跟踪新方法.首先给出了观测数据的无偏坐标变换,由此得出位置坐标观测噪声的协方差矩阵.然后对引入径向速度量测的交互多模滤波跟踪算法进行了理论分析,最后进行了仿真实验.仿真结果表明,由于速度观测值提供了有关目标运动的更进一步的信息,从而使跟踪性能得到了较大的改善.     

基于信号幅度的复杂目标新数据互联方法

针对海面复杂目标环境下,如果多目标跟踪过程中仅仅考虑基于运动学特征的数据互联方法,就不能充分利用目标回波信息的问题展开研究,提出一种基于目标信号幅度的新数据关联方法。首先,建立起信号幅度的数学模型;然后,将其与传统JIPDA算法相结合,给出新的雷达量测与目标航迹的互联概率计算方法;最后,仿真实验表明:所提出的JIPDA-AI算法较传统基于运动学特征的多目标数据互联方法JPDA方法和JIPDA方法等有显著的性能提升,可以有效提高复杂目标环境下的航迹跟踪精度。     

三维数据关联情况下外辐射源雷达多目标跟踪研究

不同于传统多目标跟踪,除了量测-目标数据关联模糊问题外,外辐射源雷达跟踪系统新增了量测-发射机数据关联模糊问题。针对此问题,该文通过引入一个新的关联变量来表示量测和发射机之间的数据关联关系,提出了目标-量测-发射机3维数据关联改进概率多假设跟踪(PMHT)算法。该算法利用期望极大化(EM)算法的独立性假设条件得到最大后验概率意义下的最优跟踪。为了增加目标-量测-发射机之间数据关联的准确性,提高多目标与量测后验关联概率的精确度,将量测信息设定为均值相同协方差不同的混合高斯分布。针对距离-多普勒量测的非线性性,利用无味卡尔曼平滑(UKS)算法进行多目标状态估计。仿真结果表明,对于FKIE外辐射源雷达数据集(杂波密度很高),所提算法的目标与航迹关联成功率高,抗杂波性能强,证明了算法的有效性。     

三维数据关联情况下外辐射源雷达多目标跟踪研究

不同于传统多目标跟踪,除了量测-目标数据关联模糊问题外,外辐射源雷达跟踪系统新增了量测-发射机数据关联模糊问题.针对此问题,该文通过引入一个新的关联变量来表示量测和发射机之间的数据关联关系,提出了目标-量测-发射机3维数据关联改进概率多假设跟踪(PMHT)算法.该算法利用期望极大化(EM)算法的独立性假设条件得到最大后验概率意义下的最优跟踪.为了增加目标-量测-发射机之间数据关联的准确性,提高多目标与量测后验关联概率的精确度,将量测信息设定为均值相同协方差不同的混合高斯分布.针对距离-多普勒量测的非线性性,利用无味卡尔曼平滑(UKS)算法进行多目标状态估计.仿真结果表明,对于FKIE外辐射源雷达数据集(杂波密度很高),所提算法的目标与航迹关联成功率高,抗杂波性能强,证明了算法的有效性.     

三种引入Doppler量测的数据互联算法性能分析

针对多频连续波雷达系统中多目标跟踪问题,提出了三种引入目标径向速度量测的贝叶斯类多目标数据互联改进算法。为了清楚地对比三种改进算法与传统算法以及改进算法之间在跟踪精度、实时性等跟踪性能上的差异,对上述算法在相同环境下进行了详细的性能分析。首先,简述了各算法的互联方法;然后,建立了跟踪模型;最后,选取典型的多目标运动情况对这些算法进行了仿真实验,并根据仿真结果综合分析了它们各方面的跟踪性能。     

LFM雷达对临近空间高超声速目标的跟踪研究

针对临近空间高超声速目标跟踪的问题,提出了一种ECEF坐标系下基于径向速度补偿和相邻时刻目标量测对消处理的高超声速目标跟踪算法.首先,充分分析了目标高超声速运动对雷达探测跟踪的影响,并在此基础上合理构建了目标高超声速运动下的量测模型,以避免模型失配所引起的滤波发散问题;其次,利用解模糊处理后的径向速度估计对目标高超声速运动引起的高动态偏差做近似补偿,以将问题转换为低系统偏差下的状态估计问题,最后,通过基于相邻时刻目标量测对消处理的单雷达量测方程构建,可有效回避低系统偏差存在下的航迹关联问题,进而实现临近空间高超声速目标的可靠跟踪.仿真结果表明,与现有的临近空间目标跟踪算法相比,该算法具有较高的定位跟踪精度.     

压制干扰下基于联邦滤波的机动目标跟踪方法

针对远距离压制干扰下机动目标跟踪问题,分析了远距离大功率压制干扰对于雷达探测及测量精度的影响,引入新的量测模型模拟雷达在压制干扰下由于探测概率下降出现的目标暂消现象,并利用去相关无偏量测转换方法将球坐标下的量测转换到直角坐标系下.在此基础上,基于自适应联邦滤波的思想建立了雷达压制干扰下的机动目标跟踪算法.仿真结果表明,...     

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。     

基于雷达测量的多目标联合检测、跟踪与分类方法

利用雷达测量中的目标速度、加速度等属性信息, 基于跳转马尔科夫系统模型高斯混合概率假设密度滤波算法, 提出了一种多目标联合检测、跟踪与分类方法.该方法在进行雷达多目标测量信息处理的多模型混合高斯概率假设密度滤波过程中, 对各高斯项编号, 进行航迹提取, 在滤波处理的同时形成带有航迹编号的明确航迹, 并进行航迹管理; 同时, 根据目标运动模型, 联合利用目标加速度控制输入与速度估计进行多目标分类.仿真试验验证了该方法能够在检测、跟踪的同时, 对目标航迹进行有效类型识别.     

基于信息熵准则的认知雷达机动目标跟踪算法

针对复杂战场环境下机动目标跟踪难题，提出一种认知雷达目标跟踪算法.基于人类"感知-行动"循环思想，首先把目标径向距离、径向速度和方位等量测的克拉美罗下限近似为量测误差协方差，用信息熵描述目标跟踪的不确定性，然后以最小熵为准则建立了雷达接收端数据和发射端信号处理之间联系；为避免传统交互式多模型（Interacting Multiple Model，IMM）算法由于模型转移概率设置不合理所带来的跟踪精度下降问题，受人脑三阶段记忆机制启发，将"记忆"嵌入IMM算法，通过自适应调整模型转移概率，增强了优势模型的交互主导性，弱化了不匹配模型的不良竞争.仿真实验验证了算法的有效性.     

PD相控阵雷达跟踪性能及资源管理分析

针对脉冲多普勒体制的相控阵雷达，利用交互多模型方法，分析了径向速度对相控阵雷达跟踪性能及雷达资源管理的影响。结果表明，在相同条件下，引入径向速度量测不仅可以减少跟踪机动目标时所使用的雷达资源，而且可以显著改善目标的跟踪精度，机动越大，性能改善越多。在工程实现上，应采用引入径向速度的变采样间隔跟踪滤波器。     

一种跟踪信息辅助的认知目标检测方法

近年来认知雷达技术取得了快速发展,如何利用已获取的感知信息提高雷达探测性能成为研究热点。针对跟踪阶段的认知目标检测问题,提出一种跟踪信息辅助的认知目标检测方法,旨在利用跟踪信息提高目标检测性能和跟踪性能。对于处于跟踪阶段的目标,目标真实性已被充分证实,此时可以将跟踪信息传递至检测模块,以期望获得探测性能提升。本文认知检测方法的基本思路是,提取当前时刻跟踪信息中的目标运动特征,构建下一时刻的预测波门,并利用目标在波门内的预测概率分布特征,在贝叶斯准则和航迹恒虚警的共同约束下调整波门内检测门限,最终完成认知目标检测。仿真实验表明,所提认知目标检测方法可以有效改善目标检测跟踪性能。     

最近邻联合概率数据关联算法在舰载雷达跟踪中的应用

舰载雷达的工作环境海杂波多,导致雷达在跟踪时可能关联上杂波。针对这个特点,本文应用最近邻联合概率数据关联(NJPDA)算法作为舰载雷达目标跟踪的数据关联算法,这个算法可以解决密集目标的正确跟踪问题。仿真结果理想,仿真场景设为目标相交、目标平行、有杂波时均可正确跟踪。