二维单站纯方位运动目标跟踪的可观测性

利用量测目标方位序列求解目标运动参数的纯方位跟踪（BOT)系统会发生解的不惟一的问题,即不可观测性。针对ニ维空间单目标和单平台（观测器）情形,利用向量变换以及线性矩阵方程解的性质,对BOT的可观测性问题进行了讨论;给出了当目标匀加速直线运动下,观测器保持匀加速直线运动时BOT系统不存在惟一解的命题;同时给出当量测方位序列和采样时间满足一定的条件,系统可以求出目标某些运动参数比值的算法。进ー步将结论推广到观测器和目标都作任意阶次时间序列机动的一般场合,推导出当观测器机动阶次不超过目标机动阶次下,系统不可观测的重要结论;向量法以及得出的结论为进ー步分析观测器的机动策略具有重要的指导意义。     

基于角测量的机动目标跟踪算法

利用角测量估计目标的距离和速度实质上是一个非线性状态估计问题,这种单站被动式跟踪可能构成一个不可观测系统,将导致跟踪滤波器的不稳定和发散。本文针对反直升机雷构成的雷群进行目标定位和跟踪,利用最小角度差算法对目标的位置进行静态估计,用基于“当前”统计模型的自适应滤波算法进行数据处理,最小角度差算法的估计结果作为自适应滤波的观测值;算法简单而且有效,对目标的机动和非机动运动参数都能得到良好的估计结果。     

几种非线性滤波只测角跟踪性能评估

为综合分析非线性滤波在只测角跟踪应用中的性能,文中给出了二维空间动态系统估计的克拉美罗界递推形式,对扩展Kalman滤波(EKF)、转换瑞利滤波(SRF)、无迹Kalman滤波(UKF)、容积Kalman滤波(CKF)和粒子滤波(PF)进行了实验仿真研究。结果表明CKF和PF可以获得高于其他滤波的精度,CKF的运算量又远低于PF,CKF可以获得精度和时效性的有效折衷。     

空舰导弹纯方位攻击的目标指示精度要求模型

在目标信息的探测越来越艰难的今天,说明了空舰导弹纯方位的发射方式将会成为未来海战场上常用的作战方式.针对空舰导弹纯方位发射方式,建立了纯方位攻击中的目标指示区域、导弹航路搜索区域、最优的末制导开机点和目标指示区域搜索覆盖率的数学模型.研究了满足一定目标指示区域搜索覆盖率的条件下,求解目标指示精度要求的解析方法,为空舰导弹是否具备纯方位攻击使用条件的判断提供了依据,同时也可为目标指示方式的选择提供了参考.     

基于跟踪链的无线传感器网络移动目标查询

针对直接查询存在的问题,研究了基于跟踪链的移动目标查询方案。提出了目标跟踪链的概念—由目标移动途经的传感器节点组成的存储着目标时空信息的双向链路;给出了跟踪链的构建方法和基于跟踪链的目标查询过程;理论分析了基于跟踪链的目标查询代价。仿真结果表明,该查询方案与直接查询相比,有效降低了查询跳数和查询失败概率;与基于跟踪树的查询相比,在目标查询频率较低或者目标移动频率较高时表现出能量有效。     

机动目标自适应跟踪算法研究

为了克服“当前”统计模型自适应跟踪算法（CAF）跟踪匀速运动目标误差较大和跟踪加速机动目标速度与加速度估计误差和动态时延较大的缺陷,通过分析研究CAF算法,采用截断正态分布表征目标的机动加速度特性,考虑风速和加速度估计均值的影响,对机动加速度与方差自适应关系修正,自适应补偿过程噪声协方差矩阵,提出了一种改进的机动目标自适应跟踪算法。理论分析与仿真结果表明,该算法能够准确描述目标的各种机动情况,具有良好的跟踪性能和实际应用价值。     

基于无线传感器网络动态簇的目标跟踪

着重研究了基于动态簇目标跟踪的两个关键环节：动态簇的组建和目标状态估计。在动态簇组建方面,提出了综合考虑节点感应信息和节点电量的簇头竞选方案;在目标状态估计方面,定义了包含信号测量强度的最近点( CPA)事件,并提出了基于该CPA事件的新型估计算法。结合这两个关键环节,本文给出了基于动态簇的无线传感器网络目标跟踪过程,包括动态簇的初始化、簇内数据聚合、目标状态估计、动态簇的重组、目标丢失检测以及目标恢复等。仿真结果表明：本文建立的目标跟踪系统具有失效概率低、网络寿命长和跟踪精度高等优点。     

A Survey on Joint Target Tracking and Classification

The JTC technology deals with the problem of target tracking and target classification simultaneously within a unified framework. The fundamental idea of the JTC technology is that by taking advantage of the mutual exchange of useful information between the tracker and classifier, significant improvements in performance of both target tracking and target classification can be expected. The principle of JTC technology is introduced. The existing JTC technologies are broadly categorized into two classes, i. e., point-target-motion-model-based JTC and rigid-target-motion-based JTC, which are then compared in detail. The advance of the JTC technology is surveyed with comments on some related litera- tures. Finally, some opening topics of the JTC technology are discussed.     

两点式数据关联算法在多目标跟踪中的应用

针对联合概率数据关联算法在计算量上的组合爆炸问题,引入了一种新的基于线性规划的两点式数据关联算法。在分析新算法基本原理的前提下,将其性能与传统的联合概率数据关联算法进行了比较,从理论上证明了该算法是一种全新的关联算法j并将两点式数据关联算法应用到多目标跟踪中,通过仿真验证了新算法在数据关联精度及运行时间方面优于传统算法。     

滑动置信度约束的红外弱小目标跟踪算法研究

为了提高红外视频弱小目标的跟踪精度,提出了滑动置信度约束的弱小目标跟踪方法。在快速自适应中值滤波的红外图像背景抑制技术的基础上,设计了正交变换和置信域约束的轨迹预测,利用加权参数增强目标函数的收敛性能,提高下一位置初的预测准确度;通过轨迹相邻点的位置差计算搜索窗口的大小,搜索与之相匹配的特征点进行关联处理,完成对初预测点的筛选;以滑动轨迹置信度检验为准则判决轨迹的真实性,并进行目标轨迹更新以实现对弱小目标的准确跟踪。通过红外弱小目标视频对所提算法进行了实验验证,结果表明,该算法对红外弱小目标的跟踪轨迹误差有较小的均方偏差与均方差,在噪声消除和对图像整体信息保护方面都具有良好的性能。     

基于高斯尺度空间的末制导目标跟踪方法

针对光电成像末制导阶段目标尺寸和姿态均迅速变化的问题,提出了一种基于高斯尺度空间的目标跟踪方法。该方法根据目标模板信息获得其在待匹配图像中的搜索区域,由高斯尺度空间理论求得相应的空间图像;利用尺度参数估计出不同尺寸目标的待匹配图像,并将目标模板与这些待匹配图像进行相关匹配,由匹配程度最高的图像求得目标模板的当前位置和尺寸;当模板尺寸发生变化时,对目标模板进行刷新。仿真结果表明,该算法能适应末制导阶段目标尺寸的急剧变化,在强杂波地面背景下实现对目标的稳定跟踪。     

基于冗余字典的多特征压缩感知目标跟踪算法

针对多特征压缩感知算法中,要求信号稀疏表示的基是一个正交矩阵的问题,提出了提取红外与可见光的多特征目标构造冗余字典子空间下的稀疏表示,分析了压缩感知算法中感知矩阵的选择和稀疏信号的重构。根据对信号稀疏表示的重构,提出粒子滤波框架下基于冗余字典的多特征压缩感知跟踪方法,能够自动检测复杂场景中出现的动态目标。实验结果表明,与其他经典算法相比,该算法在光照变化、相似外形的干扰目标遮挡等复杂场景中具有更好的鲁棒性及实时性。     

基于模糊控制交互式多模型粒子滤波的静电机动目标跟踪

针对交互式多模型粒子滤波算法（IMMPF）的精度不高,算法更新时间长,难以满足静电机动目标跟踪要求的问题,提出了一种新的基于模糊控制的交互式多模型粒子滤波算法（FIMMPF）。该算法先利用模糊控制方法实现实时调整交互式多模型算法中的转换概率矩阵,使与目标当前运动状态最接近的运动模型在混合产生这一采样时刻的初始状态向量里占有更大的比重。同时,为了提高基本粒子滤波算法的精度,减小算法更新时间,再利用中心差分扩展卡尔曼滤波算法产生基本粒子滤波的建议分布函数,实现对目标运动状态的更新。理论分析和仿真结果表明,所提出的算法能够以更高的定位精度,更小的计算量实现对静电机动目标的跟踪。     

联合目标跟踪与分类技术的进展及存在问题

联合目标跟踪与分类(JTC)技术是信息融合领域新兴的一个研究方向。其基本思想是：通过在目标跟踪器和目标分类器之间进行双向信息交互,来同时有效地提高目标的跟踪精度和分类性能。介绍了JTC技术的基本原理。将现有JTC技术划分为两大类——基于质点运动模型的JTC技术和基于刚体运动模型的JTC技术,并作了对比分析。综合论述了JTC技术的发展。指出JTC技术目前存在的主要问题以及未来的研究方向。     

机动条件下坦克行进间射击解命中问题分析

当坦克和目标进行机动时,坦克火炮射击解命中问题求解条件发生了巨大变化,分析表明,过去基于目标作匀速运动的假定使得求解解命中问题误差过大,以致很难命中目标。针对坦克及目标的机动特性,提出了增加车体运动速度传感器补偿弹丸附加初速、采用机动运动模型进行目标跟踪与预测等改进方案。并以"当前"统计模型为例,将目标机动和极坐标系引入的伪加速度一并考虑,直接在极坐标系下设计卡尔曼滤波算法用于解命中计算,在保证计算精度的情况下,减少了部分计算量。仿真结果证明了该方案的有效性。     

晃动平台上的体积目标被动跟踪与尺度估计

分析了观察平台晃动条件下的两种定向误差 ,分析结果表明 :由平台坐标系的平移所引起的定向误差可以忽略 ,但由其旋转所引起的误差是必须加以考虑的。然后 ,应用声强向量作为观测量 ,在晃动观测平台上对舰船目标进行了被动跟踪和尺度估计。仿真结果表明了本文方法的有效性     

人眼视觉仿生在光电目标信息检测、估计和跟踪技术中的应用

针对红外成像制导技术存在的图像数据处理效率低、抗干扰能力差等问题,本文提出将人眼视觉仿生原理应用于导弹制导系统中,希望在信息处理的机制和算法的快速实现等方面有较大的突破。总结了国内外在人眼视觉系统方面的研究现状及本课题组对于仿生技术在导弹制导、控制系统中的应用研究的主要内容、已取得的成果以及研究成果的应用前景。     

人眼视觉仿牛在光电目标信息检测、估计和跟踪技术中的应用

针对红外成像制导技术存在的图像数据处理效率低、抗干扰能力差等问题，本文提出将人眼视觉仿生原理应用于导弹制导系统中，希望在信息处理的机制和算法的快速实现等方面有较大的突破。总结了国内外在人眼视觉系统方面的研究现状及本课题组对于仿生技术在导弹制导、控制系统中的应用研究的主要内容、已取得的成果以及研究成果的应用前景。     

考虑目标尺寸情况下的水面目标跟踪参数估计

采用平面坐标测量的水面目标跟踪系统,在现有的将目标视为质点的跟踪算法下,如不 增加其他先验信息,很难进一步改善目标运动参数的估计精度。基于工程应用,考虑水面舰船的尺 寸参数并将其建模为椭圆形目标,利用成熟的图像处理技术获取椭圆目标的尺寸参数。并提出一 种基于椭圆目标跟踪的非线性运动参数估计算法;同时从理论上分析了应用中不同目标尺寸参数 精度下目标运动参数估计的Cramer-Rao 下界(CRLB). 数字仿真分析和初步实测结果表明椭圆形 水面目标跟踪的工程可行性,且椭圆目标跟踪系统较传统质点目标跟踪系统收敛速度加快,运动参 数估计精度提高。     

时空综合被动定位在机动目标跟踪过程中的应用

针对传统的纯方位目标运动分析需要本艇机动的缺点,将时空综合被动定位方法（STI）应用在目标运动分析领域,并将其推广在机动目标的定位跟踪过程中,仿真计算表明,利用STI方法能够对机动目标进行有效的定位跟踪,且无需本艇机动。