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某型雷达多目标跟踪算法的研究

作　者: 罗利强
导　师: 李育锡
学　校: 西北工业大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 数据处理 边扫描边跟踪雷达 多目标跟踪 数据关联 航迹动态预测 α-β自适应滤波 VxWorks
分类号: TN953
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 622次
引　用: 10次
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内容摘要


论文对边扫描边跟踪雷达中数据处理技术的应用作了全面的研究与讨论，深入研究了符合实际的滤波理论与多目标跟踪理论；对目标运动模型、自适应卡尔曼滤波与预测技术、各类数据关联算法、量测数据的处理等多目标跟踪所涉及的主要内容进行了讨论；根据实际雷达跟踪要求，对NNF数据关联算法和基于“CV”运动模型的自适应滤波与预测算法等作了重点研究。 在此基础上，结合工程实际，通过引入航迹动态预测时间概念，笔者提出航迹动态预测方法和球坐标系下带伪加速度修正的α-β自适应滤波算法，并且在VxWorks操作系统上编程实现；通过大量的仿真工作，验证了带伪加速度修正的α-β自适应滤波算法的应用价值；同时，还对应用航迹动态预测的多目标跟踪性能进行了深入的讨论，得出了航迹动态预测方法在多目标跟踪中的实践意义。 通过航迹动态预测，对动态航迹数据相关在边扫描边跟踪雷达的数据处理方面应用做了详细讨论，为解决边扫描边跟踪雷达的多目标跟踪问题给出了一种有效的新途径。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章 绪论  7-12
  1.1 多目标跟踪技术  7-9
    1.1.1 概述  7-8
    1.1.2 多目标跟踪技术发展现状及其研究意义  8-9
  1.2 TWS系统多目标跟踪方法  9-10
    1.2.1 MTT同雷达终端各单元关系  9-10
    1.2.2 TWS系统MTT方法  10
  1.3 本论文主要研究工作  10-11
  1.4 关于本课题的说明  11-12
第2章 多目标跟踪  12-23
  2.1 单目标跟踪  12-18
    2.1.1 单目标跟踪原理  12-14
    2.1.2 单目标数据关联算法  14-18
  2.2 多目标跟踪  18-23
    2.2.1 多目标跟踪原理  18-20
    2.2.2 多目标数据关联算法  20-23
第3章 跟踪滤波算法  23-40
  3.1 目标运动模型  23-26
    3.1.1 CV和CA运动模型  23-24
    3.1.2 一阶时间相关模型(Singer模型)  24-25
    3.1.3 机动目标“当前”统计模型  25-26
  3.2 跟踪坐标系与滤波状态变量的选取  26-27
  3.3 滤波与预测  27-32
    3.3.1 卡尔曼滤波与预测  28-31
    3.3.2 α-β滤波与外推  31-32
  3.4 二者存在的不足及改进  32-33
  3.5 球坐标系下带伪加速度修正的自适应α-β滤波算法  33-40
    3.5.1 目标运动模型  33-34
    3.5.2 雷达观测方程  34
    3.5.3 伪加速度的获取  34-36
    3.5.4 自适应α-β滤波器  36-40
第4章 TWS雷达系统多目标跟踪算法研究  40-60
  4.1 系统中几种坐标系的转化  41-42
    4.1.1 系统涉及到的几种坐标系  42
    4.1.2 系统几种坐标系的转化  42
  4.2 相关区的划分  42-44
  4.3 跟踪波门  44-50
    4.3.1 相关波门  44-48
    4.3.2 初始波门  48-50
  4.4 动态航迹相关处理  50-56
    4.4.1 航迹分类  51
    4.4.2 航迹动态预测  51-54
    4.4.3 相关准则  54-55
    4.4.4 快速配对算法  55-56
  4.5 航迹质量管理  56-57
    4.5.1 航迹质量的记分累计法  56-57
    4.5.2 航迹的确认与撤销  57
  4.6 航迹的起始  57-60
    4.6.1 滑窗法  58-59
    4.6.2 TWS系统航迹初始  59-60
第5章 系统编程及仿真  60-75
  5.1 VXWORKS操作系统和TORNADO编译环境  60-63
    5.1.1 vxWorks主要特点  60-61
    5.1.2 vxWorks应用程序开发  61-63
  5.2 主要仿真的工作  63
  5.3 仿真数据的拟制  63-65
    5.3.1 Monte Carlo法以及观测值的拟制  63-64
    5.3.2 航迹数据的建立  64-65
  5.4 仿真实验的数据分析  65-74
  5.5 仿真结论  74-75
第7章 结论与展望  75-76
参考文献  76-79
谢辞  79-80

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达跟踪系统
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