基于天基雷達的目標跟蹤算法研究.pdf

1、目標跟蹤是天基雷達中的關(guān)鍵任務之一，跟蹤算法的精度、穩(wěn)定性和實時性直接影響天基雷達的目標跟蹤性能。然而，由于空間目標運動的機動性和空間環(huán)境的復雜性，導致傳統(tǒng)濾波跟蹤算法已經(jīng)不能滿足實際工程需求；因此，研究新的具有計算量小、跟蹤精度高且穩(wěn)定性好的目標跟蹤算法已經(jīng)成為國內(nèi)外一個新的研究熱點。本文結(jié)合實際工程應用需求，對天基雷達目標跟蹤算法展開研究，主要研究內(nèi)容如下：
　?、俸喴攀瞿繕烁櫟幕纠碚摚治隹臻g目標的可觀測性，跟蹤坐標系

2、的選取和目標的幾種基本的機動模型。在此基礎(chǔ)上，分析和對比了現(xiàn)有幾種經(jīng)典的線性和非線性跟蹤濾波算法性能，并對幾種不同的非線性濾波算法進行Matlab仿真測試，通過分析和比較位置均方根誤差、速度均方根誤差和算法計算時間等方面，總結(jié)出各種非線性濾波算法的優(yōu)劣。
　?、卺槍鹘y(tǒng)濾波算法計算復雜性，并且計算量龐大的問題，通過深入研究去偏轉(zhuǎn)換坐標卡爾曼濾波算法理論，提出去偏轉(zhuǎn)換坐標α-β濾波算法。該算法通過利用α-β濾波替代卡爾曼濾波，在保證

3、跟蹤效果的前提下，犧牲少許跟蹤精度來換取計算性能的極大提升。最后，通過計算機仿真驗證了該算法的有效性和正確性。
　?、坩槍鹘y(tǒng)濾波算法中的轉(zhuǎn)換測量誤差隨著觀測距離的增大而增大的問題，提出了改進的去偏轉(zhuǎn)換坐標卡爾曼濾波算法，該算法首先采用乘性無偏轉(zhuǎn)換方法轉(zhuǎn)換測量值，然后通過卡爾曼濾波預測估計出轉(zhuǎn)換測量均方差，最后通過無跡變換方法計算獲得轉(zhuǎn)換測量均方差值。相比傳統(tǒng)濾波算法，該算法在遠距離目標跟蹤時，跟蹤精度和穩(wěn)定性更有優(yōu)勢。最后，計算