無人機對動態(tài)目標高精度定位與跟蹤方法研究.pdf

1、無人機以其隱蔽性好、不懼傷亡、操作簡單、使用靈活、滯空時間長、造價低廉等優(yōu)點，無論是在軍事領(lǐng)域還是在民用方面均有著廣泛的運用。在無人機的很多應用中，都會包含對動態(tài)目標的定位與跟蹤任務，定位與跟蹤精度的高低，直接決定著任務的成敗。我國無人機在目標跟蹤定位領(lǐng)域與發(fā)達國家有很大差距，為此，本文開展了無人機對動態(tài)目標高精度定位與跟蹤方法研究。論文的主要內(nèi)容及研究成果總結(jié)如下：
　?。?）單架無人機測角測距目標定位方法的研究。利用無人機光電

2、平臺測量系統(tǒng)測得目標的相對方位角、俯仰角及距離，通過齊次坐標轉(zhuǎn)換法推導出目標定位及目標引導的計算公式，解算出目標在大地坐標系下的位置信息（經(jīng)度L，緯度B，高度H），進而在電子地圖上標注出來，以便于對目標進行分析與監(jiān)視。
　?。?）對無人機目標定位過程進行誤差分析，并提出一種高精度目標定位的總體方案。首先建立目標定位的誤差模型，使用Matlab語言編寫無人機目標定位仿真程序，基于蒙特卡羅思想，對目標定位過程進行了大量的仿真分析，找出

3、對目標定位精度影響較為明顯的因素，在此基礎(chǔ)上，提出提高目標定位精度的相應措施，進而提出了基于無人機組合導航技術(shù)的高精度目標定位方案。
　?。?）針對提出的定位方案，深入研究了無人機的SINS/GPS組合導航技術(shù)。使用Matlab/Simulink仿真工具分別對SINS和GPS導航系統(tǒng)進行仿真，驗證其系統(tǒng)性能，分析了它們的優(yōu)勢和局限性。把這兩個系統(tǒng)通過卡爾曼濾波最優(yōu)估計算法組合起來，取長補短，通過仿真實驗證明，組合導航定位精度明顯高

4、于各系統(tǒng)獨立工作的精度。
　　（4）對無人機目標跟蹤中的目標狀態(tài)融合估計算法進行研究，提出了一種基于CS模型的交互式多模型粒子濾波算法。由于交互式多模型粒子濾波算法只有在選擇了合適的目標運動模型、模型參數(shù)及模型個數(shù)時才能得到很好的跟蹤效果；而CS模型自適應濾波算法，雖然具有跟蹤精度高、能比較真實地反映目標機動性的優(yōu)勢，但是無法自動調(diào)節(jié)。因此，將這兩種算法相結(jié)合，在交互式多模型粒子濾波算法的基礎(chǔ)上，計算模型的校正概率，自適應地調(diào)整C