多目標跟蹤算法及實現(xiàn)研究.pdf

1、隨著科技技術，特別是IT技術的飛速發(fā)展，現(xiàn)代跟蹤環(huán)境發(fā)生了顯著變化，隱身與反隱身、對抗與反對抗措施，強機動、高雜波、低檢測概率和高虛警率等問題，使得多目標跟蹤技術、數(shù)據(jù)關聯(lián)和跟蹤系統(tǒng)設計遇到了強勁的挑戰(zhàn)。本文對此進行了深入的研究，主要貢獻如下： 1.直角坐標系下的機動目標建模-在深入研究時間相關模型的基礎上，提出了一種自適應常加速模型——ACA模型，并在理論和仿真兩方面證實了它與非零均值時間相關模型的等價性，在同等條件下，ACA

2、模型的復雜性和計算量大大減少，能更為有效地應用于工程實踐。 2.極坐標系下的機動目標建模-給出了濾波模型的通用坐標系變換方法，并用于建立極坐標系下的目標運動模型，此方法在一定條件下可以實現(xiàn)狀態(tài)方程的解耦，而且解耦條件非常容易滿足，從而會大大降低計算量。與非解耦的經(jīng)典算法相比，在方向角估計精度相當?shù)那闆r下，消除了徑距估計的有偏性，從而大大改進了徑距估計精度，因而具有很好的工程應用前景。 3.多模型算法和數(shù)據(jù)關聯(lián)-通過對交互

3、式多模型(IMM)算法和概率數(shù)據(jù)關聯(lián)/聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關聯(lián)(PDA/JPDA)算法的研究，針對Bar-Shalom和Blom等提出的IMMPDA算法結構和理論上的缺陷，按全局最優(yōu)的思想，提出了一種新的綜合IMMPDA/IMMJPDA算法——C-IMMPDA/C-IMMJPDA算法，使得IMMPDA算法在結構和理論上趨向完善，仿真結果表明：C-IMMPDA/C-IMMJPDA算法在減少計算量的同時，總體性能明顯提高。 4.跟蹤起始-通

4、過對兩點外推濾波器起始法的研究，導出了一種更精細的構造波門的新方法。該方法可以利用關于目標速度極限的先驗信息。仿真表明：與其它波門構造方法相比，該方法構造的波門更為合理。 5.異類信息融合-通過對于地面跟蹤系統(tǒng)中有關于電子地圖的應用研究，給出了一種基于電子地圖的目標跟蹤修正方法，從而能夠更清晰的進行目標分辨，現(xiàn)場聯(lián)試結果證實了該方法的可行性，這使得邊掃描邊跟蹤(TWS)系統(tǒng)的輸出結果能夠更好的應用于戰(zhàn)場偵察。 6.跟蹤系

5、統(tǒng)設計與軟件實現(xiàn)-對機動多目標跟蹤系統(tǒng)的總體實現(xiàn)進行研究，結合直升機遠程戰(zhàn)場偵察雷達TWS系統(tǒng)項目的研究，由系統(tǒng)分析、建模到實現(xiàn)、仿真，提出了一套比較完整的跟蹤系統(tǒng)設計方案。并在前面的研究基礎上，設計了一套機動多目標跟蹤仿真軟件系統(tǒng)，通過利用面向?qū)ο蟮某绦蛟O計思想，按層次化結構，使其層次清晰，使用簡單，具有較強的通用性并易于維護，為進一步的研究工作提供了一個有效的仿真環(huán)境。 本論文在國家自然科學基金以及國防“九·五”和“十·五”