分享到:

水下动目标纯方位被动跟踪仿真研究

矢量传感器的目标方位估计[1],是近年来发展的一项新技术.矢量传感器具有体积小、重量轻的特点,便于制作成浮标型式.本文讨论矢量传感器浮标阵对运动目标的纯方位跟踪问题.由于不同目标辐射的线谱频率不同,原则上单根谱线即可对应一个目标,因而频域上具有分辨多目标的能力.此外,纯方位跟踪定位与声速无直接关系,高信噪比情况可获得目标轨迹的无偏估计.1 定位解算模型考虑二维定位,设目标T坐标为(x,y),第i号浮标坐标(xi,yi),第j号浮标坐标(xj,yj).二元浮标构成基本的定位阵形,浮标位置由GPS获得,Lij代表基线长度,βij代表基线斜率夹角,示于图1.水声测量仅需获得目标方位角αi、αj,故称纯方位定位.方位角以正北为基准,顺时针取正,逆时针取负.如图1所示,此处αi为正,αj为负.根据几何关系:Risinαi-Rjsinαj=LijcosβijRicosαi-Rjcosαj=Lijsinβij针对浮标i不难推得:Ri=-Lij...  (本文共5页) 阅读全文>>

《火力与指挥控制》2013年07期
火力与指挥控制

融合地理信息的粒子滤波被动跟踪算法

引言单舰纯方位被动跟踪定位技术因其设备量小、隐蔽性能好等特点,在工程实践中受到广泛地重视,而该技术所特有的模型非线性、噪声背景复杂等问题往往使得传统的各种卡尔曼滤波及其修正算法在实际使用中具有不稳定的性质,导致滤波发散。粒子滤波算法由于在处理非线性非高斯信号中表现出的良好的鲁棒性成为新的研究热点。但粒子滤波算法中存在一个严重的粒子集退化问题,即随着时间的推移,大多数粒子的归一化权值趋于零,仅有少数几个粒子对状态估计起作用,降低了粒子滤波的估计性能。这通常通过选取大量的初始采样粒子或增加再采样步骤加以解决。这些方法可以在一定程度上避免粒子退化,但再采样技术往往引发粒子枯竭现象,导致采样结果中包含许多重复粒子,损失了粒子的多样性,而且两种方法都带来了巨大的运算量,使得跟踪精度降低,实时性无法保证。本文在利用粒子滤波算法进行机动目标跟踪的基础上,融合先验地理信息,当目标舰即将航行到陆地、岛礁轮廓边界时,调整粒子云的分布,避免发生目标舰...  (本文共3页) 阅读全文>>

《海军工程大学学报》2011年03期
海军工程大学学报

一种三维空间目标被动跟踪算法

光电跟踪设备由于跟踪精度高、图像直观等特点已开始应用于多个领域,利用光学测量所获得的目标角度信息(包括水平面内的方位角和铅垂面内的高低角)来提供远程目标指示是进行远程火力打击的重要环节。在高精度的光电跟踪系统中,通常采用卡尔曼滤波方法,而状态方程和(或)量测方程中的非线性妨碍了卡尔曼滤波算法的应用,如果采用线性近似处理,则引入了一定的线性化误差。其次,由于角度量测值是通过单站得到的,理论上仅对非机动目标才存在惟一解,而且状态估计过程在跟踪站机动之前是不可观测的,即对机动目标在测量平台作机动之前不可能得到目标位置、速度和航向的估计。针对上述情况,文中提出了一种基于最小二乘估计的被动跟踪算法,建立了线性的系统方程,利用最小二乘估计计算目标运动参数,通过分别对海上和岸上的运动与静止目标跟踪进行了仿真计算,结果表明:该方法能够快速、准确、稳定地对目标进行跟踪。1目标定位跟踪模型设测量平台发现目标初始时刻位置为坐标原点O,以正北方向为Y轴...  (本文共5页) 阅读全文>>

《电子科技大学学报》2005年03期
电子科技大学学报

一种新的单站被动跟踪方案

使用单观测器对目标进行跟踪,避免了复杂的时间同步,独立性强,机动性好,所以实用价值很大。当观测器和目标之间存在相对运动,并且满足可观性,就可以对目标进行跟踪。然而在被动跟踪系统中,只利用测向技术不能快速、高精度地跟踪目标,使用相位变化率的技术可以充分利用观测平台和目标之间的相对运动信息[1],达到在很短的时间内,获得较高的跟踪精度。EKF(Extended Kalman Filter)是一种传统的跟踪滤波算法,它是非线性动态系统为了应用卡尔曼滤波器,把非线性函数进行泰勒级数展开,并作一阶近似,该算法在滤波的同时产生了较大误差并且容易发散。Julier S J和Uhlmann J K提出了UKF(Unscented Kalman Filter)算法[2,3],其基本思想是选择特殊的2M+1(M为变量的维数)个Sigma点通过非线性系统,去捕获随机变量通过非线性系统后的均值和方差。该算法在高斯噪声下,可以使线性化误差达到三阶精度,因...  (本文共4页) 阅读全文>>

《上海交通大学学报》2005年06期
上海交通大学学报

基于粒子滤波的仅有角测量的被动跟踪

在现代军事电子系统强调隐蔽攻击和硬杀伤功能的趋势下,具有隐蔽性好、抗干扰性强的无源被动定位技术越来越受到重视[1].无源定位中仅有角测量的被动跟踪解决方法有直角坐标系下的扩展卡尔曼滤波算法、伪线性滤波[2]、修正极坐标下的扩展卡尔曼滤波[3]等.直角坐标系下的扩展卡尔曼滤波算法经常导致滤波发散,伪线性滤波存在有偏估计,极坐标下的扩展卡尔曼滤波虽然是渐近无偏的,但其计算相对复杂,而且跟踪效果也不太好.文献[4]中基于“当前”统计模型提出了双站伪线性自适应滤波算法,与极坐标下的被动跟踪算法比较结果证实,该算法能跟踪任意机动目标.但由于其对非线性角测量模型进行伪线性化处理而引入了相应的误差.“当前”统计模型[5]是非零均值时间相关模型,与传统的Singer模型相比,“当前”统计模型更加切合实际,能够自适应跟踪高度机动目标.仅有角测量的被动跟踪具有可观测性较弱的特点,通常是一个非线性估计问题[1].近来提出的粒子滤波算法用一组随机抽取的...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电子对抗技术》1986年12期
电子对抗技术

数字被动跟踪的误差处理

一问题的提出 被动跟踪技术即实时搜索式无源测向技术。在干扰站中增加被动跟踪系统能提高l几扰站的测向精度,引导发射天线更准确地对准日标,从而获得更好的于扰效果;应川被动跟踪系统的精确定向,还可实现多站对宙达源的交叉定位,与地面雷达一起构成一个较完整的国土防空体系。由此可见,被动跟踪系统是现代电子对抗中一个重要组成郑份。 数字单脉冲被动跟踪系统的基本组成如图1。厂一一一一一一一一一一一一一门┌───┐┌────┐│天称·││对教脚次││ ││ A │└───┘└────┘ ┌────┐┌────┐┌───┐┌────┐ │刃区动撼││步建免机││界线6 ││对蝴峡 │ └────┘└────┘│ ││ 8 │ ┌────┐└───┘└────┘ │;减走器 │ ┌──────┤ │ │厂J │ │ └──────┤ │ └────┘.||||||L 氏火 泌图1数字单脉冲被动跟踪系统墓本组成框图跟踪天线A、B在空间形成一个交叉波束,...  (本文共12页) 阅读全文>>