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主被动雷达复合制导中的信息融合技术研究

作　者: 卢大威
导　师: 郭桂蓉
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 信息融合主被动雷达复合制导最近邻简单方差融合多传感器概率互联融合航迹融合算法评估第一级数据融合算法仿真系统
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

主被动雷达复合制导技术是一项双模复合寻的制导技术,是信息融合技术在目标跟踪领域的典型应用。主被动雷达复合制导技术在精确制导武器上的应用,充分利用主被动雷达性能互补特点,并能兼顾导引头系统的战术性能、设计复杂度和费用等方面的平衡,提高了武器系统的效能。这使该技术在当前及未来的战场攻防体系中具有很强的应用前景。信息融合算法设计是主被动雷达复合制导技术的核心,其本质属于多传感器多目标融合跟踪算法范畴。它将主被动雷达对目标的观测数据进行有机的合成,估计出目标的运动状态,得到比单一雷达更优越的跟踪和抗干扰性能。本论文主要研究了弹载平台下主被动雷达传感器信息融合技术,主要包括状态估计算法仿真、融合结构选择、位置级数据融合算法、算法性能评估等方面,并设计开发了第一级数据融合算法级测试系统。论文第一章首先介绍了多传感器信息融合系统的一般模型、传感器目标跟踪系统的内容和基本理论、多传感器跟踪技术特别是主被动双模复合制导技术的发展状况以及本文的工作。状态估计是信息融合的基础,论文第二章首先分析了弹载平台下,主被动雷达观测数据形成机理和特点,对观测预处理问题进行了研究,并根据弹载平台数据特点,研究了几种常用跟踪方法。仿真实验和对实测数据的处理表明,经过观测预处理后的观测数据进行单传感器滤波将具有更好的估计效果。第三章在研究最近邻和联合概率互联算法基础上,改进了基于最近邻方法的简单方差融合算法,使该算法适用于低杂波背景下的弹载平台,该算法具有简单直接、计算量小和易于实现的优点;随后研究了杂波环境中主被动雷达数据融合算法,改进了基于多传感器概率互联数据融合算法,将其应用到主被动雷达复合制导中,该算法使用预测波门内观测“全加权”策略,提高了航迹生成精度;最后结合主被动单模跟踪算法提出了一种主被动雷达分布式“航迹-航迹”融合算法。本章还介绍了几种融合跟踪算法的性能分析和评估指标。算法仿真结果证明了算法的有效性。第四章在研究信息融合算法的基础上,设计实现了“第一级”信息融合算法级仿真系统,该系统区别于传统参数级仿真技术,能在当前算法库中进行算法的切换,并将前章提到的融合算法应用到该平台上进行了性能测试,结果表明了算法和平台的正确性。第五章是论文的结束语,总结了本文的主要工作,指出了本文工作的不足,提出了主被动雷达复合制导技术中需进一步研究的内容。

主被动雷达复合制导中的信息融合技术研究

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