基于U-D分解滤波的交互多模型算法

简要回顾了基于相控阵雷达的三维空间中机动目标建模与自适应跟踪的机理,针对交互多模型算法在其跟踪应用过程中可能会出现的滤波发散问题,提出了一种基于U-D分解的交互多模型目标跟踪算法.该算法可以有效地限制交互多模型算法滤波计算过程中的滤波发散的可能性,从而使得IMM算法更加稳定.     

IMM-EKF雷达与红外序贯滤波跟踪机动目标

雷达与红外数据融合能够实现信息互补,改善对目标的跟踪、识别以及提高系统的生存能力.为了解决空中目标高速机动时,单一模型的雷达/红外序贯滤波跟踪发散的问题,提出了一种基于序贯滤波和交互多模型的雷达/红外融合跟踪机动目标的方法,通过在雷达与红外序贯滤波融合中引入交互多模型来跟踪机动目标.仿真结果表明,该方法与基于最优数据压缩的雷达与红外传感器融合跟踪机动目标相比,跟踪精度明显提高,是一种雷达与红外传感器融合跟踪机动目标的有效方法.     

基于多雷达组网IMM-GMPHDF的机动多目标检测跟踪

高斯混合概率假设密度滤波(GMPHDF)有牢固的理论基础,是解决高斯条件下跟踪强杂波环境中目标数未知的多目标问题的有效方法。但当目标发生机动时,就难以跟踪到目标,因此,在GMPHDF中引入交互多模型(IMM)算法,对继续存在目标的运动模型进行建模,根据计算的模型概率融合各模型滤波器估计得到的继续存在目标概率假设密度,解决了运动模型机动问题。仿真实验表明,IMM-GMPHDF能实时跟踪到强机动超音速多目标,在多雷达组网系统中跟踪强机动超音速多目标精度(OSPA距离均方根误差)能达到70 m,满足了工程使用要求。     

异类传感器信息融合的分布式滤波算法

基于联邦滤波算法,对雷达/红外双模导引头数据融合算法进行了研究,给出了基于雷达/红外双模导引头跟踪系统的结构及算法模型.针对典型工作状况参数,对匀速、匀加速、机动等目标运动状态进行了蒙特卡罗追踪仿真.仿真结果表明:基于联邦滤波的分布式融合跟踪算法,对各种目标运动状态下的位置、速度跟踪精度和抗干扰能力都相对于雷达单模跟踪的较好.     

舰载红外警戒系统多目标跟踪算法研究

多目标跟踪有着十分广泛的应用,目前国内外多目标跟踪的研究重点都集中在雷达等主动传感器上,但是对于红外的多目标跟踪领域却研究较少。对于红外系统,目标跟踪的最大特点是观测量只有角度,没有距离,这就使得传统的跟踪滤波问题遇到困难。通过讨论舰载红外警戒系统的多目标跟踪算法,分析目标与传感器的特点,提出了一整套多目标跟踪的算法。仿真结果表明,此套算法能满足工程应用的要求。     

基于当前统计模型的VDA机动目标跟踪算法

针对天波超视距雷达环境下的机动目标跟踪问题,提出一种基于当前统计模型的VDA机动目标跟踪算法.该算法将当前统计模型与VDA(Viterbi数据关联)算法相结合,在VDA算法框架下,利用当前模型算法对目标出现的机动进行自适应滤波,以解决目标状态估计和数据关联两方面的问题.通过目标漏跟率、虚假航迹占有率、航迹自动起始时延、输出航迹条数和航迹跟踪精度等多种跟踪性能指标,对算法进行了全方面的仿真验证.仿真结果表明,对天波超视距雷达所面临的密集杂波环境,该算法能够较好地跟踪机动目标.     

IMM-SCKF算法在海面扩展目标跟踪中的应用

随着雷达测量性能和信号处理水平的不断提高,对目标的探测提供了目标更多的特征信息,因此传统研究中将目标视为质点的假设具有一定的局限性。对雷达跟踪海面舰船目标展开研究,首先利用目标的尺寸参数将目标建模为具有一定形态的椭圆模型,并构建出扩展量测模型。然后采用IMM-SCKF算法对扩展目标进行跟踪滤波,通过扩展信息提高算法的跟踪精度。最后通过机动目标跟踪仿真,验证了所提算法相比于传统的质点算法具有更好的跟踪性能。     

改进的强跟踪容积卡尔曼滤波的机动目标跟踪北大核心

机动目标的跟踪在实际中有着广泛的应用,其核心问题是机动建模和滤波算法。采用当前统计模型和容积卡尔曼滤波对机动目标进行跟踪。针对容积卡尔曼滤波在目标突发机动时跟踪性能较差的问题,借鉴强跟踪滤波思想,将渐消因子引入滤波过程,提出了一种改进的强跟踪容积卡尔曼滤波算法,该算法实现简单,估计精度高,鲁棒性强。仿真结果表明,该算法有效增强了系统对目标突发机动的自适应跟踪能力,并保持了对弱机动和非机动目标良好的跟踪性能,且运算速度较快。     

改进的强跟踪容积卡尔曼滤波的机动目标跟踪

机动目标的跟踪在实际中有着广泛的应用,其核心问题是机动建模和滤波算法。采用当前统计模型和容积卡尔曼滤波对机动目标进行跟踪。针对容积卡尔曼滤波在目标突发机动时跟踪性能较差的问题,借鉴强跟踪滤波思想,将渐消因子引入滤波过程,提出了一种改进的强跟踪容积卡尔曼滤波算法,该算法实现简单,估计精度高,鲁棒性强。仿真结果表明,该算法有效增强了系统对目标突发机动的自适应跟踪能力,并保持了对弱机动和非机动目标良好的跟踪性能,且运算速度较快。     

一种基于IMM/MSPDAF的多传感器数据融合目标跟踪算法

基于交互式多模型和多传感器联合概率数据关联算法的机动目标跟踪,先用融合算法将红外和雷达的量测进行融合,然后利用融合后的数据,采用交互式多模型机动目标跟踪方法实现对机动目标的跟踪。仿真实验验证了算法具有良好的机动目标跟踪效果。     

静止观测站下机动目标的推广卡尔曼角度跟踪算法

采用"当前"统计模型,提出了静止观测站下机动目标的推广卡尔曼角度跟踪算法,实现了对目标的角度跟踪和预测,并对此算法进行了Monte-Carlo计算机仿真.通过分析目标角度的误差均值与误差均方值,表明此算法有较好的角度跟踪与预测能力.     

基于IMM-RUASFF的网络化目标跟踪算法

针对目前网络化目标跟踪算法存在实时性差、精度低等问题进行了研究。首先,基于网络信息共享需求,建立了网络探测节点的目标跟踪模型;其次,网络探测节点目标跟踪需求和实战要求发现目标经常是有多种运动状态并存,而单一模型的滤波器不能满足对机动目标跟踪性能的要求,采用了基于交互式多模型(Interacting Multiple Model,IMM)的有反馈实时更新的异步状态融合算法。最后,针对多个探测节点目标跟踪的状态融合估计问题,提出了一种有反馈实时更新的异步状态融合算法,通过仿真验证了算法的有效性。     

机动目标跟踪的非线性算法

卡尔曼滤波器对线性高斯滤波问题能提供最优解, 而对目标运动模型、观测方程等要求的非线性就不再适合,提出了一种机动目标自适应非线性粒子滤波算法-" 粒子滤波器"(Particle Filters PF)法, 这种方法不受线性化误差和高斯噪声假定的限制,适用于任何状态转换或测量模型, 分析比较了粒子滤波(PF)与扩展卡尔曼滤波算法(EKF) 的滤波精度、运算量等方面指标.给出了基于典型非线性模型的算法仿真, 仿真结果表明粒子滤波新方法优于EKF对机动目标跟踪.     

基于反坦克导弹模拟训练的虚拟战场环境设计与实现

虚拟战场环境是军事仿真应用的可视化平台。结合反坦克导弹模拟训练需要,对虚拟战场环境的建立进行了论述,给出了具体的设计方案,实现了一个逼真的射击训练模拟环境。所涉及到的虚拟战场环境已成功应用于反坦克导弹模拟训练当中。     

仿真系统在型号研制中的作用

仿真技术的应用范围已从作战领域扩展到武器型号研制领域。阐述仿真、仿真模型和仿真系统的基本概念和特点,以及分布交互仿真和虚拟仿真与型号研制的关系。以战术导弹为例探讨了仿真系统在型号研制、试验、评估和降低成本中的重要作用。     

基于HLA的电子战飞机作战仿真系统研究

目前电子战飞机战术使用方法仿真研究主要采用功能级仿真的方法,以雷达方程和干扰方程为理论基础,围绕侦察接收机和干扰机部分功能或部分工作参数进行建模,不能满足组建完整的"系统—系统"级作战仿真的要求,同时也达不到信号级建模仿真的精度和逼真度。针对上述问题,采用信号级仿真的方法,根据当前仿真技术的发展以及航空作战对电子战的新要求,提出并设计了基于HLA的电子战飞机作战仿真系统,并对各联邦成员的构成、开发过程以及关键技术进行了研究,最后以一个电子战飞机随队干扰作战仿真为例,系统分析了基于HLA的电子战飞机作战仿真系统的开发过程。仿真结果验证了模型和方法的有效性,可为电子战飞机作战系统作战效能的分析评估提供平台和依据,对于指导电子战飞机的战术使用具有积极意义。     

C3I系统在装甲作战仿真中的应用

C3I系统仿真和作战仿真由于应用的侧重点不同,难以彼此兼顾,这种现状难以符合现代作战样式的要求.结合装甲作战仿真训练系统和C3I仿真系统的特点,探讨了装甲作战仿真系统与C3I仿真系统之间接口的建立和C3I系统的指挥控制、辅助决策及二维态势等主要功能的实现.两个系统的有机结合促进了装甲作战仿真系统和C3I系统的进一步深入研究和应用.     

Visual-attention gabor filter based online multi-armored target tracking

The multi-armored target tracking (MATT) plays a crucial role in coordinated tracking and strike. The occlusion and insertion among targets and target scale variation is the key problems in MATT. Most state-of-the-art multi-object tracking (MOT) works adopt the tracking-by-detection strategy, which rely on compute-intensive sliding window or anchoring scheme in detection module and neglect the target scale variation in tracking module. In this work, we proposed a more efficient and effective spatial-temporal attention scheme to track multi-armored target in the ground battlefield. By simulating the structure of the retina, a novel visual-attention Gabor filter branch is proposed to enhance detection. By introducing temporal information, some online learned target-specific Convolutional Neural Networks (CNNs) are adopted to address occlusion. More importantly, we built a MOT dataset for armored targets, called Armored Target Tracking dataset (ATTD), based on which several comparable experiments with state-of-the-art methods are conducted. Experimental results show that the proposed method achieves outstanding tracking performance and meets the actual application requirements.     

基于HLA的战场环境仿真系统设计

战场环境仿真是作战仿真和训练模拟系统的重要组成部分,由于战场环境本身的复杂性,其仿真实现是一个难点.结合具体应用系统的研制开发,文章设计并实现了一个战场环境仿真系统,该系统采用了HLA高层体系结构框架,充分利用MAK系列软件的功能进行二次开发,实现了对战场自然环境、电磁环境和多种计算机生成兵力(CGF)对象的实时仿真,为飞行训练模拟器的战术训练、作战任务训练以及战法研究提供了有力支撑,较好地满足了某型飞机模拟训练的需要.     

基于UKF-SOFNN的近距机动目标跟踪滤波算法

对于多目标杂波环境中的机动目标跟踪,由于目标集群中各个目标间的空间距离可能小于探测器的空间分辨率,因而可能出现误跟、诱饵欺骗与杂波虚警等一系列严重后果。对此,提出一种综合运用UKF(不敏卡尔曼滤波)和SOFNN(自组织模糊神经网络)的UKF-SOFNN滤波跟踪算法,将机动目标模型视作严格的非线性系统,利用UKF-SOFNN对非线性参数的辨识能力提高对锁定机动目标的跟踪能力。仿真实例表明,该算法能有效地辨识目标群中的目标,并进行可靠的跟踪。