方位俯仰跟踪框架下的角偏差无奇点修正方法

分析回顾了雷达工程中,当前通用的方位俯仰极坐标框架下,无线电雷达跟踪测量系统角偏差正割补偿修正方法的由来及其局限性;提出了跟踪指向坐标系的定义。利用坐标转换原理给出了一种简便易行的偏差无奇点精确修正推导新方法,并证明了新方法与通用的基于立体几何推理方法的等价性,同时分析了新方法在雷达轴系偏差修正中的典型应用及其对系统跟踪测量精度的影响。对于89°仰角、方位俯仰角偏差均为3 mrad的情形,正割补偿修正法指向计算存在6 759.2″ 的方位角误差和63.5″的俯仰误差。新的推理方法有利于极坐标框架下的空间目标高精度跟踪与测量,尤其是高仰角过顶跟踪性能、指向精度和跟踪数据利用率的提高。     

水下弱目标跟踪的深度学习方法研究

针对水下弱目标跟踪受干扰和噪声影响容易出现量测丢失或偏差,导致传统Kalman滤波方法跟踪误差显著增加甚至出现发散的问题,为此提出一种基于神经网络的目标跟踪方法,利用深度神经网络解决不同运动模式下目标方位跟踪的问题。水下目标跟踪的神经网路模型可通过运动模型生成大量量测数据进行充分训练,有效解决水声目标数据少、标记样本不足的问题;在量测不连续条件下,提出一种新的损失函数用于增强目标跟踪模型的稳健性;对未学习的仿真数据及实测海试数据进行测试。研究结果表明：构建的卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)模型适用于3种不同运动模式下的目标,能在平台静止和运动两种情况下稳定跟踪目标;CNN模型较传统Kalman滤波方法跟踪误差分别降低了7.75°和1.41°,验证了该模型的稳健性和可推广性。     

海上靶场试验光学设备捕获目标方法

海上靶场导弹试验多为海上动机座发射,实际发射点不固定对初段光学测量的影响较大,首先分析了发射原点偏差对设备跟踪参数的影响,然后推导了利用试验前发射载体的运动数据修正跟踪参数的公式,给出了基于发射点偏差参数修正的捕获方法,为光学设备在试验中及时捕获目标提供了一种技术手段.     

目标跟踪系统Kalman滤波野值修正算法研究

在雷达目标跟踪系统数据处理中,应用kalman滤波对目标(飞机)位置进行精确估计时,测量数据中出现的野值,对kalman滤波效果会产生严重的不良影响,出现较大的估计偏差,甚至使滤波系统发散.文中利用新息性质,提出野值判定依据,实时判别测量数据中的野值,并提出修正算法,有效地抑制了野值对滤波的影响.     

具有角速度测量的光电跟踪系统分析

采用球坐标位置测量的传统光电跟踪系统,在充分利用模型先验信息而不增加其它测量信息的前提下,很难进一步改善目标运动参数的估计性能。在传统光电跟踪系统基础上,引入俯仰和偏航两个角速度测量装置来提高跟踪系统性能的设计思想,尚未见文献报道。本文借鉴扩展卡尔曼滤波器(EKF)思想,建立了新的测量模型,并从理论上分析了跟踪偏差的渐进性质。对原有位置测量和附加角速度测量的序贯滤波处理保证了工程实现的可行性和实时性。仿真结果表明,附加角速度测量后,光电跟踪系统收敛速度加快,估计误差均方差减小,系统跟踪性能得到全面提升。     

误差检测法跟踪原理

本文提出一种新的实现高精度快速跟踪的系统结构方法。利用误差检测器检测出目标偏差,用此偏差修正系统输出以提高系统测量精度,利用微处理机实现数据自动实时处理。该方法可用于跟踪、制导和测量系统。     

基于曲线运动方程的传感器网络目标跟踪算法

针对传感器网络目标跟踪应用的精度、计算复杂度和能耗等性能需求,提出了一种基于曲线运动方程的目标位置预测与更新算法.算法通过三个历史时刻的点迹数据建立目标的运动方程,进而预测目标下一时刻的位置,并用该预测结果对节点的测量数据进行更新,以提高目标跟踪精度.仿真结果表明,算法具有较好的跟踪精度和能量效率.     

基于双智能雷的目标跟踪方法研究

目前被动声探测距离精度还不能满足跟踪的需要，因此，反直升机智能雷对目标的跟踪问题归结为仅有角测量的跟踪问题。对于静止观测来说，仅有角测量跟踪问题是不可观测的。针对直升机巡航时的运动特征，提出一种基于双智能雷的目标跟踪方法。首先用角跟踪算法实现目标方位角和高低角的跟踪和预测。然后融合目标在两智能雷坐标系下的角度信息，建立数学模型，解算出目标的距离和速度大小。仿真结果表明，算法的跟踪和稳定性较好，能对目标的距离、方位角、俯仰角和速度大小进行有效的跟踪和预估。     

一种新的红外激光联合跟踪滤波算法

红外跟踪与激光测距的联合跟踪系统在实际工程中得到越来越多的应用,但两类传感器采样不同步是比较常见的,从而带来了一些新问题.激光测距机的采样频率远远低于红外测角的采样频率,并非每个采样时刻都可以得到测距信息,因此,目标跟踪存在可观测性问题.提出了一种新的红外激光联合跟踪算法,即先对测角数据进行基于变长有限记忆最小二乘的预估计,然后将预估计后的测角结果与激光测距信息一起代人转换测量Kalman滤波方程中进行滤波.由于该算法有效的利用了全部测角信息,因此有利于改善跟踪估计性能.仿真实验表明,该算法具有较高的跟踪精度,且计算量较小.     

复杂背景下弱小目标的稳定跟踪控制

复杂背景下弱小目标的稳定跟踪控制,利用自适应阈值跟踪波门和鼠标导引来实现.该控制通过电视/红外成像和激光测距以及视频处理技术,结合编码器测量角度值,得到目标偏离视场中心的偏差值,然后将偏差值作为负反馈送给光电跟踪伺服,驱动转台朝着减小偏差量的方向转动,从而实现对目标的稳定跟踪.     

负角跟踪问题与统一测控系统低（负）角跟踪的综合平滑数据算法

与跟踪低角目标相比，角负跟踪时目标将在更大空域处于主瓣反射区和不稳定跟踪区，因而地面多径反射影响更严重。综合平滑数据算法是改善低角和负角跟踪性能的有效方法。阐明综合平滑数据算法的原理、算法和在统一测控系统中的实现，以及由这种软件控制的跟踪系统的外场实验结果。     

一种地面固定目标的双模跟踪方法

提出了一种由相关跟踪算法的改进算法和形心跟踪算法复合而成的新的双模跟踪算法．以双模跟踪算法作为算法核心形成一套实时跟踪处理软件系统,可用来实现对地面固定目标的模拟跟踪．同时还讨论了目标判别的策略和对目标丢失后的处理方法．     

一种目标状态与系统偏差的联合估计算法

研究了三维系统偏差条件下的扩维目标跟踪问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波器的目标状态与系统偏差的联合估计算法,并在此基础上探讨了三种系统偏差条件下状态估计的初始化方法。Monte-Carlo仿真表明,ASEKF算法能有效地对目标状态和系统偏差进行实时联合估计。     

VICKF-IMM算法在机动目标跟踪中的应用

针对智能体移动方式复杂，对其进行观测的传感器测量的信息存在噪声以及目标运动轨迹发生突然的改变会导致目标观测失真甚至错误的问题，提出了一种变积容积卡尔曼滤波交互多模型算法（VICKF-IMM）。该算法将容积卡尔曼滤波与交互多模型算法相结合，并对容积卡尔曼滤波（CKF）中球面积分进行变积分转换处理。优化了其积分求解的方式，提高了整体的稳定性。Monte-Carlo仿真分析，与CKF-IMM和UKF-IMM算法相比，该算法的跟踪精度有明显的提高，并在目标运动发生突变时有更高的稳定性。     

一种红外与雷达信息融合跟踪算法及其性能分析

为了提高目标跟踪系统的性能,在吸收雷达和红外跟踪传感器各自优点的基础上,提出一种雷达/红外传感器信息融合方法,该方法综合了雷达测量信息全面以及红外测角精度高的特性,对雷达与红外量测进行融合形成融合量测,基于融合量测设计了状态估计滤波器。在不同假设条件下,分别对融合系统与单传感器跟踪精度进行了仿真比较。结果表明:融合系统的跟踪精度高于单个传感器的目标跟踪精度,可有效提高目标跟踪精度。     

修正极坐标系纯方位跟踪算法分析与改进

通过修正极坐标系(MP)的广义卡尔曼滤波,提出了一种探测水中目标位置及其他各项运动参数的估计方法.基于广义卡尔曼滤波算法,设计了舰船以"Z"形路线追踪目标的纯方位跟踪模式;根据舰船的运动特点,改进算法实现了对存在机动行为的目标进行有效跟踪.仿真结果表明该方法稳定性强,对测量精度要求低并可用于跟踪机动目标.     

基于互信息测度红外目标图像相关匹配跟踪算法

在红外地面目标跟踪过程中,目标在图像系统中呈现多样化,任何一种单一的跟踪方式都无法满足系统的要求。对此本文采用一种多模跟踪方式,针对具体的目标,采用不同模式的跟踪方法。对于小目标,采用互信息测度的相关跟踪方式;对于大目标,采用形心跟踪方式。通过自适应波门来决定跟踪模式,实验证明该算法具有稳定而且精确的跟踪性能,算法执行时间短,完全可以满足实时性要求。     

一种改进的机动目标跟踪算法

针对“当前”统计模型算法中加速度极限值预先设定对算法造成的不利影响,提出了一种改进的机动目标跟踪算法,即位置偏差估计自适应算法．该算法利用位置预测估计与位置估计之间的偏差对噪声方差进行自适应调整,从而避免了加速度极限值的预先设定问题,提高了机动目标的跟踪性能．仿真结果也表明了该算法的良好跟踪性能．     

一种基于TDOA时差法声被动定位算法研究

文中用TDOA测量,提出了一种定位机动目标的最大似然-卡尔曼滤波算法.首先根据高斯牛顿法推导出最大似然估计实现对固定目标的静态定位,然后根据目标机动模型把得到的连续的固定目标位置估计作为卡尔曼滤波的观测输入实现对目标的精确定位.仿真结果表明这种算法有较好的定位跟踪效果.     

一种改进的水下运动目标远航程导航定位方法

当前水下运动目标定位主要采用船载水听器基阵-声信标跟踪定位方法和船拖水听器基阵-声信标跟踪定位方法,但这两种方法存在跟踪定位精度较低、实施难度大以及设备维护修理困难等问题。基于此,提出了采用水下目标加装光纤陀螺仪-差分全球定位系统(DGPS)组合制导技术,以实时测量、记录水下目标的航行姿态、航行速度和位置坐标,通过编码把目标的位置坐标数据实时转换为同步水声多频多脉冲时延编码信号发射,利用船拖水听器测量水声多频多脉冲时延编码信号,通过船载基站实时解算,从而实现指引测控船完成远航程水下目标的实时跟踪、定位、监测任务。试验结果表明,该方法可有效实现对远航程水下目标的跟踪定位和实时监测。