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雷达数据处理及其实时性的研究与应用

作　者: 韩晓峰
导　师: 周群彪
学　校: 四川大学
专　业: 计算机应用
关键词: 航迹相关航迹跟踪航迹融合单调速率算法可调度性判定
分类号: TN957.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 532次
引　用: 4次
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内容摘要

目前我国航空运输业高速发展,对空中交通管制系统提出了许多新要求。仅仅依靠进口国外昂贵的空中交通管制系统已经不能满足我国航空发展的多方面需要;因此开发具有自主产权的空管系统已迫在眉睫,而其中雷达数据处理任务是空中交通管制系统中的一个关键任务。本文基于作者在四川川大智胜软件股份有限公司实习期间参加的国家重大项目以及民航空中交通管制系统的研发工作,研究了空中交通管制系统中多传感器数据融合中的关键技术及雷达数据处理任务的实时性调度。本文的主要工作可归为以下几个方面:(1)单雷达目标相关和跟踪算法研究:讨论了相关门形状和大小的确定;着重论述了使用最近临域法(NN)进行数据配对,并且根据实际情况增加了雷达数据中的一些目标属性的相关规则计算以得到最准确的配对结果;还讨论常用的Kalman和α-β跟踪滤波算法,并且进一步给出了一种多模式α-β滤波算法。对各种算法的优缺点进行比较,表明了这种多模式α-β滤波算法是行之有效的航迹滤波算法。(2)多雷达航迹融合算法研究:设计了一种多雷达数据时空对准方案,实现了多雷达数据的坐标变换、正北校正和延时误差自动补偿。对于航迹相关算法给出了一种比较实用的单雷达航迹和系统航迹相关的算法,该算法消除了实际应用中出现的航迹相关错误。提出了结合马赛克设置的加权平均融合算法,该算法的加权平均系数采用马赛克方法设置来提高其访问效率,从而达到了在算法实现中综合马赛克方法和加权平均方法优点、克服其各自缺点的目的。根据系统的实际情况给出了一种航迹质量因子的计算方法。在实际使用中表明该

全文目录

摘要  2-4
Abstract  4-8
第一章概述  8-12
  1.1 选题背景  8
  1.2 我国空管系统的现状  8-10
  1.3 作者参与的工作  10-12
第二章数据融合原理概述  12-22
  2.1 数据融合概述  12-13
  2.2 多传感器数据融合的基本原理  13-14
  2.3 数据融合的结构模型  14-15
  2.4 数据融合的功能模型  15-17
  2.5 数据融合方式  17-21
  2.6 小结  21-22
第三章单雷达数据处理  22-49
  3.1 坐标转换与投影变换  23-26
    3.1.1 坐标体系  23-25
    3.1.2 球面方位投影  25-26
    3.1.3 测量数据变换  26
  3.2 雷达数据预处理  26-29
    3.2.1 雷达数据特点  27
    3.2.2 数据检查与质量监控  27-29
    3.2.3 格式转换与坐标变换  29
  3.3 目标关联与相关门选取  29-40
    3.3.1 目标跟踪算法描述  29-30
    3.3.2 相关门的选取算法  30-34
    3.3.3 配对算法  34-37
    3.3.4 点迹和航迹相关  37-39
    3.3.5 航迹和航迹相关  39-40
  3.4 航迹状态滤波  40-48
    3.4.1 航迹滤波预测  41-42
    3.4.2 航迹滤波算法  42-48
      3.4.2.1 卡尔曼滤波算法  43-45
      3.4.2.2 α-β航迹跟踪算法  45-46
      3.4.2.3 多模式α-β航迹跟踪算法  46-48
  3.5 小结  48-49
第四章多雷达数据处理  49-64
  4.1 时空对准  50-51
    4.1.1 时间轴对准和雷达头数据处理延时补偿  50-51
    4.1.2 正北校正和坐标变换  51
  4.2 航迹相关算法  51-59
    4.2.1 空域带划分  52-53
    4.2.2 航迹相关方法研究  53-59
  4.3 结合马赛克设置的加权平均融合算法  59-63
  4.4 小结  63-64
第五章雷达数据处理的实时性研究  64-72
  5.1 实时任务调度和速率单调分析  64-67
  5.2 雷达数据处理任务的可调度性判定  67-69
  5.3 考虑其它时间开销  69-71
  5.4 小结  71-72
全文总结  72-74
科研及论文发表情况  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-78

雷达数据处理及其实时性的研究与应用

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