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弱机动目标的参数估计

在过去的几十年中,人们对目标跟踪问题作了大量研究,跟踪目标的核心问题是求取目标运动参数,目标参数估计的基本任务就是用含随机嗓声的目标位置量潮数撼对自标的运动要素进行估计。由子现代战争复杂、多变、‘快逮等特点,对机动自标的踉踪仍需进行大量的研究。 本文探讨了卡尔曼滤波用于估计弱机动目标状态参数问题,考虑到目标弱机动的特点,根据对国内外文献的综合分析,文中鱼点封论如何建立自适应估计模型噪声强度的弱机动目标参数估计算法,而回避了对目标弱机动作准确、及时的检测这一难点。由于机动目标参数估计的准确程度取决于建立目标—观测站系统模型时的那些假设前提与目标和量测坏境的实际符合程度,于是本文对在直角坐标系扭极坐标系下建立系统模型分析的基础上,选择较适合于工程应用的极坐标系建立系统的相关加速度模型。通过对两种基本目标机动的斜距二阶变化率和方位角加速度的定量分析,建立了弱机动目标参数估计算法。 如图1所示,在平面极坐标系下,令:图1目标—观测站极坐...  (本文共5页) 阅读全文>>

南京邮电大学
南京邮电大学

机动目标ISAR成像关键技术研究

逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)能够对空间、空中和海面运动目标进行全天时、全天候成像,在国家安全和国民经济领域拥有重大的应用价值。但是,对机动目标回波进行成像处理时仍然存在一些问题。机动运动状态下,雷达回波信号运动补偿后,仍然包含加速度等引入的高阶相位项,导致重建二维图像在方位向发生散焦,成像质量下降。此外,步进频率体制下,雷达回波信号会受到机动目标运动径向速度和加速度影响,直接进行成像处理后重建一维距离像出现散焦和移位现象。针对上述问题,本文对机动运动目标的ISAR成像处理和一维距离像重建进行研究并提出解决方案。首先,本文介绍了ISAR成像的基本原理,包括ISAR转台成像模型和线性调频信号,并且概述了成像基本技术脉冲压缩和运动补偿的方法。另外,通过实验仿真飞机目标回波和RD成像算法,为后续的机动目标ISAR成像奠定了理论基础。其次,详细分析了强机动目标回波的特征,建立...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

《雷达科学与技术》2018年02期
雷达科学与技术

基于NLS-RELAX的空中多机动目标参数估计

0引言在现代战争中,来自空中的威胁越来越大,掌握制空权、及早发现空中运动目标是夺取战争胜利的重要保证[1-3]。机载雷达在其中起着举足轻重的作用。机载雷达以高空运动平台为载体,可谓“高瞻远瞩”,较地基雷达而言,其有着更为广阔的覆盖范围,因此受到越来越多的重视。但其通常处于下视状态,面临着比地基雷达更复杂、强度更高、分布范围更广的地杂波,这使得目标的回波信号常常淹没在杂波中,对机动目标的检测与参数估计产生严重影响[4]。空时自适应处理(Space-Time Adaptive Pro-cessing,STAP)是应用在相控阵雷达体制中的技术,能利用回波中的空时域信息实现杂波抑制。但是当目标作机动飞行时,在一个相干处理时间间隔(Coherent Processing Interval,CPI)内的机动目标回波会发生多普勒走动现象,这使得无法直接应用传统STAP方法对机动目标进行检测和参数估计[5]。尤其是当多个机动目标同时存在时,目标...  (本文共7页) 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

机动目标跟踪关键技术研究

随着科学技术的迅速发展和现代战争战场环境日趋复杂,现代目标的机动性能越来越复杂多变,而人们对跟踪的性能要求则越来越高,因而,使得现代机动目标跟踪技术成为无论是在军事上还是民用上的都是一个研究热点。在目标跟踪技术中,目标的状态最优估计算法是跟踪技术有效实现的数学工具和保证,目标的运动建模是系统的基础和核心,而系统的结构则是整个跟踪算法的有效实现手段,因此,本文从上述三个方面对机动目标跟踪技术进行了研究,论文的主要工作有:分析了现代目标跟踪系统的非线性特性,对目前常用的几种非线性滤波方法扩展卡尔曼滤波算法、无迹卡尔曼滤波算法和容积卡尔曼滤波算法进行理论推导,分析并仿真验证了这三种非线性滤波算法在高维环境下对非线性状态的估计精度性能和稳定性能为后续非线性机动目标跟踪系统的自适应算法研究提供了相应的理论依据。阐述了当前统计模型及其自适应的目标跟踪算法理论和性能,指出当前统计模型中反映目标机动性能的机动频率初始值难以确定、且其不随目标机动...  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

临近空间强机动目标跟踪算法研究

随着航天技术的发展,临近空间飞行器因其具有高速、强机动以及隐身特性而受到各国的极大关注。临近空间目标的复杂机动特性给雷达跟踪系统带来了巨大的挑战,研究跟踪精度高、实时性好的强机动目标跟踪算法已逐渐成为临近空间技术研究的重点。本文对临近空间强机动目标跟踪算法进行了深入研究,主要围绕如何更好地匹配强机动目标运动特性和降低滤波算法计算复杂度展开。本文的主要研究工作及主要贡献如下:(1)重点研究了线性卡尔曼滤波算法以及几种非线性滤波算法,总结了各种滤波算法的原理及优缺点。同时对几种非线性滤波算法的性能进行了仿真对比分析,仿真结果表明,不敏卡尔曼滤波算法具有较高的跟踪精度和较低的计算复杂度,适用于临近空间目标的非线性机动特性。(2)总结了几种基本运动模型的建模方法及模型优缺点。借鉴“当前”统计(Current statistical,CS)模型的思想,建立了一种基于“当前”统计的CS-Jerk模型。该模型假定机动目标的加速度变化率为非零均...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

基于Jerk模型的高机动目标跟踪算法研究

不论在军事还是民用领域中,目标跟踪都有着广泛的应用,譬如空中防御和空中交通管制中,因此受到人们的广泛的关注,随着科学技术的不断发展各种飞行器的机动性能不断和速度也在不断的提高,因此,如何提高高速高机动目标的跟踪性能成为一个更加重要的问题。由于目标机动出现的随机性、复杂性和多样性,跟踪系统的性能也会随之变的恶化,对机动目标进行跟踪,在理论和实践上都有较高的技术难度。因此,本文在学习前人研究成果的基础上,着重研究了高机动目标的跟踪问题。本文首先回顾了机动目标跟踪问题的发展历程和研究现状,详细介绍了目标跟踪的理论知识:状态估计、参数估计与状态估计、卡尔曼滤波等滤波方法。在此基础上,对相关的问题进行了研究,由于运动目标的高速高机动性,迫切要求我们能够更加准切的描述目标的模型,机动频率是描述运动目标机动性的参数,该参数一般是根据人们的经验认为设定的,因此,在对运动目标的跟踪过程中不可避免的引入人为误差,降低了跟踪精度。本文主要研究的高机动...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>