空間群目標(biāo)下多假設(shè)跟蹤方法研究.pdf

1、彈道導(dǎo)彈在彈道中段通常有誘餌、干擾機(jī)及發(fā)射碎片等伴飛,形成一個龐大的威脅目標(biāo)群,群內(nèi)目標(biāo)間隔不大,并保持大致相同的空間運(yùn)動軌跡。
　　地基雷達(dá)作為對中段目標(biāo)的主要監(jiān)測手段,在采用傳統(tǒng)的多目標(biāo)跟蹤方法對密集空間群目標(biāo)進(jìn)行跟蹤時,由于資源有限,造成個體目標(biāo)的跟蹤信息誤差極大甚至缺失。因此,研究空間群目標(biāo)中的單個目標(biāo)航跡跟蹤,對提高彈道導(dǎo)彈防御雷達(dá)的多目標(biāo)跟蹤能力,以及分析彈道導(dǎo)彈突防效能具有十分重要的意義。
　　本文首先分析了彈

2、道中段空間群目標(biāo)的形成原因,并簡述了這種特殊的密集群目標(biāo)運(yùn)動特點(diǎn)。其后,本文對常用的群目標(biāo)跟蹤理論進(jìn)行了介紹和分析。對涉及目標(biāo)跟蹤中的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法和跟蹤濾波算法,本文進(jìn)行了簡要介紹和分析,為后面空間群目標(biāo)下的的多假設(shè)跟蹤算法研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　其后,本文提出了基于群內(nèi)聚類的群中心跟蹤方法(IGC-SGT),顯著提高了群整體跟蹤的穩(wěn)定性。針對群內(nèi)目標(biāo)的波動和誤差嚴(yán)重影響群中心穩(wěn)定性的問題,IGC-SGT算法改進(jìn)了群內(nèi)聚類方法,

3、充分利用群內(nèi)聚類的跟蹤,獲取群內(nèi)目標(biāo)的分布情況,從而提高了群中心的計(jì)算穩(wěn)定性。仿真試驗(yàn)表明,與傳統(tǒng)群中心算法相比,IGC-SGT算法提高了目標(biāo)誤差和雜波較大情況下,群目標(biāo)整體跟蹤的可靠性和有效性,并為后續(xù)群內(nèi)單目標(biāo)的跟蹤提供了穩(wěn)定且可靠的群運(yùn)動信息。
　　然后,本文針對群內(nèi)單個目標(biāo)跟蹤困難的問題,提出了一種空間群目標(biāo)下改進(jìn)的多假設(shè)跟蹤方法—GMHT算法。該算法利用近地軌道空間群目標(biāo)(如彈道導(dǎo)彈中段群目標(biāo))運(yùn)動整體信息,結(jié)合多假設(shè)跟

4、蹤算法的優(yōu)勢,建立了基于空間群目標(biāo)的假設(shè)生成方法、得分計(jì)算和剪枝策略,設(shè)計(jì)了完整的算法流程。仿真試驗(yàn)證明,與傳統(tǒng)的多目標(biāo)關(guān)聯(lián)跟蹤算法相比,本文所提算法能根據(jù)整體運(yùn)動趨勢自適應(yīng)調(diào)整群內(nèi)目標(biāo)與量測的關(guān)聯(lián),提高單目標(biāo)的關(guān)聯(lián)精度,減小虛漏警和雜波在跟蹤空間密集群目標(biāo)時的干擾,提高了空間群目標(biāo)的跟蹤性能。
　　最后,本文基于前兩章的研究成果,利用MATLAB GUI設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了空間群目標(biāo)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),完整解決空間密集群目標(biāo)的跟蹤問題。該系統(tǒng)融