基于时延的水中目标纯方位跟踪算法

针对水听器与艇载噪音声纳构成的系统,提出了一种新的水下被动目标运动分析方法。利用测得的方位序列和到达不同传感器的时延差,建立了状态方程和观测方程。运用扩展卡尔曼滤波算法,研究了该系统的目标运动分析问题。蒙特.卡洛模拟仿真试验结果表明,该方法具有较高的定位性能。该系统构成简单,有良好的应用前景。     

空中运动目标时延变化的仿真

建立了声测被动定位的数学模型,并对空中运动目标的时延变化,以恒高等速飞行为例,进行了仿真计算。该研究为空中运动目标声测被动定位算法的研究,提供了重要依据。     

非机动水下三维情形的纯方位目标运动分析

以无源声纳关于目标方位(包括方位角、高低角)的有噪测量为依据，探讨了水下三维无源TMA(目标运动分析)的实现及精度问题。文中应用伪线性--Kalman滤波结合方法、最大似然估计方法、扩展卡尔曼滤波方法(EKF)，对三维情况^[4]下已知固定深度的的TMA问题进行了研究，并结合数据批处理手段，有效地改善了参数估计的性能，且给出了它们的CRB界。计算机仿真证明了上述算法的有效性。本文所提出的方法要求简单，精度较高，简易平台即可实现，具有一定的实际意义。     

一种快速近似无偏的双基阵纯方位目标定位方法

纯方位目标运动分析(TMA)是一种非线性估计问题，对测量方程进行线性化处理后对其运动要素的估计可能会出现发散或偏置现象。利用双基阵所提供的方位量测信息，在测量方程伪线性化后使得均方等效误差期望最小来实现目标运动要素无偏估计，通过仿真说明了利用该方法所得到的位置、速度跟踪误差曲线能很好快速地逼近CRLB，比双基阵EKF滤波器有着更好的收敛速度和跟踪精度，证明了该方法的有效性。     

双基阵纯方位水下被动目标跟踪性能仿真分析

研究了基于纯方位信息的双基阵声纳信息融合的跟踪性能，并进行了详细的仿真实验。仿真结果表明，在平台—目标相遇这种较为常见的态势下应用扩展卡尔曼滤波可以快速、稳定地完成目标运动要素的估计，同时还揭示了平台与目标运动的几何态势对跟踪性能的影响，为工程应用提供了参考。     

多被动探测器对多目标定位模型及仿真

对于探测目标间距较小的目标群,提出使用3个被动探测器的探测模型。首先,重点研究了多被动探测器对多目标进行定位的目标关联问题;然后,建立了3个被动探测器的机动模型,提出了3个被动探测器多目标定位的目标关联算法。最后,通过仿真分析了各种因素对目标关联的影响。仿真结果表明提出的3个被动探测器机动模型和目标关联算法是有效的。     

基于改进粒子滤波的运动平台定位算法

研究了运动平台对辐射源目标的定位问题。该问题是一个典型的非线性问题,因此很多定位算法对目标位置初始值的选择比较敏感,甚至造成运算结果不收敛。为解决这个问题,首先提出了一种最小均方误差预滤波改进粒子滤波算法,并将改进算法应用于运动平台对辐射源目标的定位,取得了比较好的效果。

Abstract：

The problem of emitter target location was considered using a moving platform. Because this problem is a non-linear problem,many position algorithms are too sensitive to the initial coordinate value of emitter target. The accurate position is difficult to estimate. To solve this problem,a modified particle filter approach based on Minimum Mean Square Error was proposed. Then the modified method was applied on the problem of emitter target location. Its performance is better in the simulation.     

测向交叉定位系统的多目标测量数据关联

分析了被动定位系统的多目标测量数据关联问题 ,指出要完成多目标测量数据关联被动定位系统需要获得对目标的冗余测量信息 ,并在分析测量数据与目标真实位置的空间几何关系基础上 ,定义了测量数据关联度的概念 ,最后结合测向交叉定位算法提出了无需对目标进行假设定位的测量数据关联方法 ,并进行仿真 ,证明其为一种有效的关联算法。     

空中运动目标时变时延估计方法的仿真研究

时变时延估计是运动目标测向的关键技术，参数模型法是一类重要的时 延估计算法，其自适应形式可用于对时变时延的估计。本文分析选择了三种自适应的时延估计参数模型法，将其应用于实测的直升机噪声数据，进行了大量仿真试验，为有限阵列尺寸条件下空中运动目标的被动测向提供了有价值的参考数据和结论。     

地面多个运动目标成像及定位问题的研究

针对合成孔径雷达正侧视工作体制下多个独立运动目标成像以及定位问题进行了研究。对经提出的运用距离历程拟合方法估计单个目标运动参数的算法进行了修正,准确地估计了t=0时刻各个目标的坐标和两维速度。基于估计的运动参数,设计各个目标独立的匹配滤波器,同时对运动参数不同的多个独立目标进行成像,解决了以往多个独立运动目标成像中的一个目标清晰成像,其它目标则会模糊的问题。着重分析了目标运动参数估计的精度以及影响估计精度的因素。     

基于最小二乘滤波起始的机动目标被动跟踪方法

针对仅有量测角的机动目标跟踪给出了基于最小二乘法的滤波器起始方法。该方法减少了伪量测估计方法的估计偏差,同时克服了基于最大似然估计算法计算复杂和容易陷入局部极值点的不足。该起始算法与交互式多模型(IMM)算法相结合实现了对机动目标的被动跟踪。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

一种有效的水下目标运动分析算法与仿真研究

研究了基于纯方位观测的水下目标运动分析(TMA)原理及方法,针对常用粒子滤波算法在水下目标运动分析中存在的后验概率选择问题及粒子退化现象,通过分析问题产生的原因,提出了一种基于改进粒子滤波算法的水下目标运动分析方法。该算法首先结合了扩展卡尔曼滤波与粒子滤波算法(EKF-PF)各自的优势,同时考虑到粒子退化现象,并将马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC)应用于EKF-PF算法中。与传统粒子滤波算法相比较,该算法不仅提高了重要性密度函数准确度,同时还克服了粒子退化问题,而且对重采样带来的采样枯竭也有很好的抑制作用。通过仿真实验表明该算法有效,且估计精度有较大的提高。     

方向角及其变化率的单站无源定位的可观测性

阐述了利用方向角及其变化率的二维单站无源定位的模型 ,利用非线性系统的可观测性定理分析得到了在目标匀速运动条件下该模型定位可观测的充要条件 ,讨论了不同相对运动状态下模型的可观测性问题 ,并举例进行了计算机仿真。最后得出对于固定辐射源 ,要求观测器非径向运动 ,对于匀速直线运动辐射源 ,要求观测器非径向机动运动的结论。     

基于目标运动模型的跟踪方法

针对常用的机动目标模型不能准确描述目标实际运动规律及常用跟踪算法只拟合目标的形心而不是目标轮廓轨迹的问题,提出一种基于目标运动模型的跟踪算法。该算法提取已检测出目标轮廓上的角点作为样本点,采用神经网络来构建目标运动模型,将用此模型预测出的目标轮廓上的点作为主动轮廓线的初始控制点来检测出目标真实轮廓,并反馈回神经网络的输入端来修正模型误差。实验结果表明该跟踪算法能很好地将前续目标检测结果继承到后续的目标检测过程中,对于目标跟踪中的遮挡问题也能很好地解决。     

坦克目标识别与运动分析

本文用自适应动态门限对实时图象进行分割,在二值化图象的基础上进行轮廓跟踪。对于坦克目标提出了椭圆模型和轮廓拟合的识别、定位、定向分析方法。计算机模拟实验取得了满意的结果,证实了方法的可行性和有效性。     

基于平滑WVD的动目标检测

讨论了平滑Wigner Ville分布 (WVD)在动目标检测 (MTD)中的应用。传统的MTD是通过Doppler滤波器组来实现的 ,但由于Doppler滤波器组的旁瓣电平往往较高 ,从而限制了对目标的检测能力。给出的基于平滑WVD的MTD克服了传统方法的缺点。对该方法进行了理论分析和计算机仿真。理论分析和仿真结果均验证了此方法的有效性     

利用子波变换提取目标回波波形特征

对Donoho阈值决策子波域去噪方法进行了研究,该方法采用软限幅函数对噪声信号的子波变换系数做阈值处理以达到去噪的目的。具体讨论了在Sym8子波基底下,用此方法对非平稳雷达回波进行五尺度的Mallat算法仿真,结果表明该方法除对噪声具有很好的拟制效果外,还有效地保留了目标回波波形特征,从中看到子波变换用于特征提取在雷达信号处理中是一个十分吸引人的新方法。     

基于载机运动特征的FMCW SAR前视成像仿真分析

基于阵列技术的机载前视线性调频连续波(FMCW)合成孔径雷达(SAR)能对载机前方区域高分辨成像,且能满足机载SAR小型化的需要。针对前视成像若不考虑载机运动时信号模型不完整和系统应用受到制约的问题,提出基于载机运动特征的FMCW SAR前视成像。分析了前视FMCW SAR与脉冲SAR信号收发模式等问题的异同,建立了基于载机运动特征的前视FMCW SAR信号模型。分析了载机运动的影响,并重点讨论了载机运动引入的多普勒频率偏移。结合距离-多普勒(RD)算法流程给出了多普勒频率偏移的补偿方法并进行了仿真研究。结果表明,载机运动会引起点目标航线向主瓣展宽、旁瓣畸变以及目标位置的搬移,通过补偿可有效消除载机运动的影响。