相控阵雷达自动距离跟踪器设计与应用

设计了一种应用于靶场高精度测量雷达的数字式自动距离跟踪器,采用典型的二阶α-β滤波器;相比常规的距离跟踪系统,其具有多目标跟踪能力;对于远程单目标,具有自动距离解模糊和避盲区处理功能;跟踪波门产生器设计有延时插值器,可较大地提高距离跟踪精度;设计有辅助跟踪回路,主闭合回路丢失目标,辅助进行外推、目标跟踪以及目标再截获和跟踪;给出某次飞行试验的距离与距离速度跟踪结果,跟踪状态良好,可满足靶场试验对测量雷达的精度要求。     

雷达角度电视跟踪系统

雷达角度电视跟踪系统采用ＣＣＤ摄象机作为目标传感器,用软硬件结合方法测定目标坐标,再与雷达电轴位置相比较,输出目标角度误差信号,输入雷达天线驱动系统,使天线向减小目标角度误差方向运动,实现雷达天线对目标的角度自动跟踪。目标在电视视野中的位置测量是关键技术,本文着重阐述电视跟踪系统中目标坐标的录取方法。     

基于HLA信号级火控雷达目标跟踪系统仿真

目标跟踪作为火控雷达的一种重要工作模式,同时是火控系统的首要任务.本文基于HLA构建了可扩展、可重用的火控雷达信号级目标跟踪仿真系统.依据火控雷达闭环、连续跟踪与自动测量特点,从信号级仿真出发,通过火控雷达跟踪系统中天线模块、接收机与信号处理模块、控制系统模块的有机结合,完成动态目标跟踪仿真过程.结果表明仿真系统能逼真有效完成火控雷达目标跟踪仿真,对火控雷达训练模拟系统设计与雷达电子战系统评估研究中有一定的参考价值.     

基于GA的数字单脉冲雷达相位误差的校正

为校正数字单脉冲雷达跟踪系统各通道存在的相位误差,针对传统遗传算法在对目标来波方位和相位误差进行估计时可能存在早熟等缺点,提出了将改进的遗传算法运用到估测阵列相位误差的方法中。在对相位误差估测同时对原导向矢量进行了修正,系统得到了更为准确的信号波达方向估计值和较好的跟踪效果。通过计算机仿真,验证了算法的可行性和准确性。     

基于改进Camshift的穿墙雷达运动人体目标成像跟踪算法

针对穿墙雷达运动人体目标图像"闪烁"与"抖动"的特点,提出基于改进Camshift的穿墙雷达运动人体目标成像跟踪算法。首先,针对形成的连续多帧穿墙雷达图像以及对应的颜色概率分布图,引入目标预测过程以确定图像中运动目标搜索波门,消除波门外的杂波干扰;然后,利用颜色概率分布图,在波门内自适应迭代调整目标搜索窗尺度,匹配形状与大小变化的目标图像以提取目标位置;最后,对提取的目标位置进行α-β滤波,形成连续平滑的目标运动跟踪航迹,实现基于穿墙雷达成像的建筑物内运动人体稳定航迹跟踪。多输入多输出（MIMO）穿墙雷达实验结果显示,与传统Camshift和Meanshift算法相比,改进后算法的跟踪航迹误差分别降低了40.99%和43.09%,获得了更加准确和平滑的目标运动航迹。     

相控阵测量雷达跟踪起伏动目标精度分析

目标不同的航路及其运动特点对雷达测量数据质量影响很大.为了估算整个航路目标动态定位精度,依雷达测量目标工作原理,给出航路分段处理原则.对雷达测量数据与GPS测量真值比对的一次差,提出了基于三次B样条的雷达系统误差分离方法.通过处理某飞行任务的大量测量数据,估算出了不同航路的雷达动态测距、测角系统误差和随机误差.结果表明,雷达测距系统误差与斜距成正比;测角系统误差为设计指标的2倍多;其随机误差与设计指标相符.     

雷达互耦跟踪系统性能分析与参数优选

分析了最小均方误差估计模型下雷达目标互耦跟踪系统的性能.基于PD雷达的测量模型和稳态卡尔曼滤波时的协方差矩阵,对比研究了单距离跟踪环路和互耦跟踪环路的误差性能,得出了合理参数区间,并仿真分析了不同测量环路噪声方差时的互耦跟踪系统性能.     

惯性测量组合的优化设计与误差补偿算法研究

设计了九加速度计惯性测量组合用于测量飞行体的姿态和位置。通过理论分析和计算机仿真,结果显示由9个加速度计的输出可解算出载体运动角速度和线加速度,但由于加速度计的测量误差引起的角速度的解算误差会随飞行时间的增长而累积,采用误差补偿算法可有效地减小误差。另对加速度计位置误差进行了理论分析和仿真,结果表明,由加速度计组合的惯性测量方案对加速度计位置误差非常敏感。     

IBM PC和TP801主从机之间的通讯

在研制“多功能高炮跟踪模拟系统“(简称模拟系统)时,采用了16位微型机。然而在模拟系统中,除要求微计算机完成对两个火炮电液伺服回路系统动态过程的实时仿真外,还要完成对飞行目标信号方程、跟踪误差、飞行目标图形生成的计算,以及对采样器等外部设备     

三维飞机运动目标图象序列的生成方法

利用图象序列来检测、识别和选择运动飞机目标,对于诸如航空管制和防空系统有着十分重要的意义,通过运动目标的序列图象来研究运动运动特征,首先要利用序列图象估计目标运动参数和确定目标结构,并建立观测模型,进而才可通过动态三维显示技术迅速地将飞机的飞行动态特征在计算机屏幕上显示出来,由此可见,要进行运动目标研究,就必须获得运动目标的序列图象,而基于特征点重建的三维观测误差正态概率模型的三维飞机运动目标图象     

远程高速弹丸目标运动及红外辐射特性研究与应用

针对光学测量装备在远程高速弹丸目标跟踪测量过程中存在的跟踪测量难题,对弹丸目标的运动特性、红外辐射特性进行了研究分析,采用计算机仿真飞行弹道曲线、飞行表面温度随时间的变化曲线,得到给定条件下目标辐射度随时间的变化曲线,获得了满足试验测量需求的弹丸目标特性;通过仿真测量和半实物仿真测量等方式将研究成果应用于试验工程,在弹丸测量方案制定、装备跟踪性能评估等方面发挥重要作用,提高了试验成功率;研究成果可推广应用于其他类型目标的测试测量试验,具有较好的实用价值.     

一种改进的α-β目标跟踪滤波算法

数据处理系统是相控阵雷达实现搜索和对多目标精确跟踪的关键部分，目标跟踪滤波算法的优劣将直接决定系统的性能。介绍了一种改进的α-β滤波算法，然后将它和最小二乘滤波算法、卡尔曼滤波算法进行比较，对三种算法跟踪空中目标的直线飞行、改变航向的直线飞行两种情况的距离、方位、速度和航向等参数的均方差加以分析，证明了改进的α-β滤波算法在直线飞行模型下有着很好的综合效果，且计算量小，更有利于系统建模与仿真。     

基于并行Boosting算法的雷达目标跟踪检测系统设计

目前的雷达目标跟踪检测系统跟踪路线与实际路线相差较大,泛化误差率高。基于并行Boosting算法设计了一种新的雷达目标跟踪检测系统,硬件内部引入数据多处理器,对收集的雷达位置数据集中处理,连接I/O接口,配置数据过滤器,将雷达位置信息数据的状态参数录入过滤器元件中。在软件部分,利用并行Boosting算法的内部学习融合方式调节不同的雷达目标追踪系统状态,通过信息处理、航迹分析、落脚点判断来整合相应的跟踪检测信息,构建检验方程式防止外来无关数据的侵扰,最终得到雷达目标跟踪数据操作状态,完成目标跟踪检测。实验结果表明,基于并行Boosting算法的雷达目标跟踪检测系统设定的检测路线与实际路线吻合度高达99.21%,泛化误差远远低于传统目标跟踪检测系统,实用性更强。     

雷达和红外融合对高机动目标跟踪仿真研究

研究准确跟踪敌机飞行目标,可进行有效打击.针对高机动目标与运动跟踪平台的相对运动比较复杂,由于雷达定位和红外跟踪算法的模型误差大与精度损失,如何提高跟踪系统的跟踪精度是一个很大的难题.为了提高高机动目标跟踪精确度,提出交互多模型-概率数据关联算法(IMM-PDA),进行雷达与红外并行信息融合与目标跟踪.运用Markov链切换原理与概率数据关联技术有效解决了目标变速机动及复杂杂波环境下的高精度跟踪问题.同时并行融合信息,克服序贯融合中两次使用扩展卡尔曼滤波线性化造成模型误差与精度损失的缺陷,提高系统的跟踪精度.仿真结果表明,基于雷达、红外并行融合的IMM - PDA算法在跟踪高机动目标时,精度更高,验证了算法的可行性与有效性.     

航模飞机实时定位及飞行轨迹记录方法研究

在航模飞机和其他小型飞行器研发和性能试验过程中,飞行轨迹及运动参数等始终是人们十分关注的问题;提出了一种简便方案,使用呈三角形分布的3台超声波测距仪与计算机相连,按照设定的采样时间间隔,同时从不同方位对飞行目标的空间位置进行测距,计算机通过推算将3个距离转换为空间坐标并按对应的时间顺序记录入数据库,连接这些坐标点就可得到飞行轨迹;利用得到的飞行轨迹可以方便地求解一系列飞行性能参数;该方法对分析飞行性能和优化航模飞机结构具有重要作用。     

基于决策距离的分布式多传感器动态分组算法

飞行试验中多传感器测量系统中因类型、精度以及空间位置的变化,导致在数据融合时往往不能得到最优测量精度;提出了一种新的分布式多传感器目标跟踪分组融合算法,即利用模糊理论中的决策距离(Decision Space)思想,对飞行试验目标跟踪的多传感器系统进行动态分组(Dynamic Grouping),通过定义多传感器之间的关系矩阵(Relation Matrix),依据判别门限(Threshold)判定其是否参与最终处理,据此以获得在分布式多传感器目标跟踪测量系统中目标跟踪测量的最佳融合数据精度;仿真结果证明,该算法是一种有效的分组算法.     

CCD测量系统中基于自适应相关算法的动态目标跟踪

相关匹配是目标跟踪和模式识别的一种重要方法。介绍了CCD(电荷耦合器件)误差测量系统的光学原理针对该测量系统实际情况,提出了用相关算法实现目标位置的测量使用自适应相关匹配的方法,实现了对连续视频图像中动态目标的跟踪给出了实验结果,并对算法提出了改进的意见。     

相控阵雷达外弹道测量事后数据处理软件设计

由于多径回波信号的干扰,雷达对低空掠海飞行小目标的实时测量很难达到靶场外弹道测量的精度要求;根据靶场应用需求,采用四阶差分统计误差计算方法,对相控阵雷达中心控制计算机实时处理过程中已经录取下来的测量数据进行随机误差修正处理,并且将结果用图形的方式显示;文中给出某次飞行试验的数据处理结果,通过与实时测量数据结果比较表明,该软件可较好地修正测量随机误差,提高数据处理精度,满足靶场雷达事后数据处理的要求,为靶场试验决策提供依据.     

一种基于最小平均距离的测量飞机航迹规划算法

以测量飞机对单个低空飞行器跟踪为研究对象,根据大地坐标系统和椭球几何学基本原理,结合机载测量设备的作用范围,提出一种基于最小平均距离的测量飞机航迹规划算法.分析预定的低空飞行器飞行路线,提取低空飞行器飞行关键点,划分出低空飞行器水平飞行阶段和转弯飞行阶段,按阶段分别规划出测量飞机的航迹,保证对低空飞行器全程连续稳定跟踪的同时,使测量飞机与低空飞行器的平均距离最小,以提高测量质量,并模拟低空飞行器3种飞行路线,规划了相应的测量飞机航迹,经Mat-lab仿真分析,规划结果满足设计要求,验证了算法的有效性.     

基于三维场景的飞行回放仿真系统研究

针对当前机载数据处理以数据分析和二维图表为主,而现有飞行回放可视化上架软件成本过高的现状,为在普通PC上直观再现飞行过程,提出并建立了三维场景的飞行回放.该系统根据视点位置实时读取、渲染和显示不同地形块,根据飞机的高度选择不同精度的地形数据模型,解决了高原机场周边山地大规模地理信息数据与计算机实时处理能力的矛盾,实现了逼真、流畅的飞行回放.仿真实验结果表明,该系统飞行回放仿真动画速度到达20帧以上,能直观反映飞行状态,且成本低,对飞行事后分析具有重要参考价值.