基于粒子滤波的目标跟踪抗野值算法

运用粒子滤波对目标位置进行跟踪时,测量数据的异常突变点、目标的机动转弯、粒子数量的制约和重要性密度函数的优劣都会导致估计误差较大的野值出现,这将严重影响雷达对目标的跟踪精度。现有的野值剔除方法在目标发生机动时,都存在误剔率较高的问题。针对这个问题,采用莱特准则与机动门限准则相结合的方法,提出了不确定观测点的概念,设计了一种适用于机动目标的抗野值粒子滤波算法。仿真结果表明,该方法能较好地检测和更新野值,降低跟踪误差,提高跟踪精度。     

一种实时剔除雷达测量数据中野值的方法分析

实时剔除雷达测量数据的野值对于提高目标轨迹精度具有重要意义,分析了一种利用残差和误差相关矩阵构造二次型作为判定野值的方法,并给出了这种方法的实现思路和仿真结果,指明了该方法可推广应用的领域.     

目标跟踪系统中野值的判别与剔除方法

目标跟踪系统观测的目标坐标值,不仅包含随机误差,有时由于干扰等原因,使得测量值含有远大于随机误差的粗大误差,通常称为野值。带有野值的测量值将导致滤波系统产生记忆效应和误差,甚至导致滤波过程发散。因此,对测量过程产生的野值应予剔除。结合对Kalman滤波原理的分析,说明了基于Kalman滤波的野值判别与剔除方法,并提出了野值判别门限值的计算方法。     

一种抑制卫星信号野值的改进Sage-Husa滤波方法

针对组合导航中经常出现的卫星信号野值和滤波精度不高的问题,提出了利用Sage-Husa和新息正交性来消除卫星信号野值及抑制滤波器的发散,从而提高导航的精度和稳定性。首先,用改进的新息Sage-Husa卡尔曼滤波器对组合导航系统的测量信号进行滤波处理,其次,引入抗野值判断函数对测量信号进行判断,剔除卫星信号测量过程中的野值。通过跑车试验将新息Sage-Husa滤波与经典的卡尔曼滤波和Sage-Husa滤波的效果进行对比,结果表明改进的滤波算法能够有效地去除卫星野值、提高导航精度。     

快速传递对准的抗野值方法研究

快速传递对准对滤波精度与收敛速度有着严格的要求,而测量野点的存在会严重破坏传递对准的精度。提出了一种新的抗野值滤波方法,在线取测量信号的一个小区间,采用正向对称延拓的方法构成新序列并对其进行小波阈值去噪,检测出野点,用前几个周期的信号构造新的测量值进行Kalman滤波,有效地剔除了野点的影响,滤波系统保持了很好的精度,满足了传递对准的要求。     

一种弹道外测数据的野值处理方法

为抑制弹道外测数据中异常值的影响,设计了一种基于最小二乘趋势项建模与一阶差分还原的联合野值处理方法.该方法基于最小二乘原理建立了外测数据趋势项多项式的一般模型;利用一阶差分处理化斑点型野值为孤立型野值,在简化野值类型的同时又降低了野值的处理难度;最后引入肖维涅准则进行野值检验剔除,并积分还原得到便于后续分析的外测数据.仿真算例结果对比表明,该方法简便易行,在不破坏原始数据有用信息前提下,可抑制复杂类型野值的影响,取得较好的处理效果.     

TF工程应用中的地形数据处理方法研究

研究了地形跟随(TF)工程应用中的地形数据合理性检验、误差消除以及地形数据的转换、存储和更新3个问题。针对地形数据的特点,提出了地形测量数据中数据合理性的判别准则;根据TF工程应用和减小测量随机误差的需要,给出了地形数据转换、存储和更新算法,并根据数据处理结果修正了系统误差。数据处理结果表明,应用该方法可以剔除野值,减小随机误差,地形数据存储与更新算法可行,满足TF工程应用需求。     

基于机动识别的多级组合滤波器设计

针对机动目标滤波问题,利用基础的琢-茁滤波算法,建立了基于机动识别的多级组合琢-茁滤波算法.从工程可实现角度出发,重点阐述了组合滤波器的机动识别算法、野值剔除算法、机动识别与野值剔除启动算法,以及多级滤波器的切换规则.仿真结果验证了组合滤波算法的有效性.     

相控阵雷达高采样率数据事后处理方法研究

针对相控阵雷达高采样率数据,建立了雷达测量数据重采样的最优节点样条表示方法模型.为满足试验数据处理需求,进行拟合采样的同时用迭代方法将野值剔除,有效地降低了雷达测量误差。采用B样条作为数值逼近的基函数,可在全部数据范围内对测量数据进行拟合,达到提高处理精度的效果。通过仿真与实测数据的检验,验证方法的正确性和实用性。     

多普勒雷达测速信号滤波方法分析

针对四波束多普勒雷达测速信号的特点,提出了适用于光纤捷联惯导/多普勒雷达/气压高度表组合导航系统应用的多普勒雷达测速信号滤波方法.分别分析了卡尔曼滤波、经典数字滤波和小波变换滤波方法在从含有噪声和野值的多普勒雷达测速信号中提取出原始信号的特点,并对实际跑车试验中测得的多普勒雷达测速数据进行了滤波处理.结果表明:小波滤波方法在降噪以及剔除野值方面性能更好,更能适用于组合导航中对多普勒雷达测速信号的精度要求.     

图像跟踪系统中机动目标预测的实现

针对装甲车上的图像跟踪系统,提出了一种机动目标预测方法.将目标的运动分解为两部分,即全局运动和局部运动,并根据各自的动态特性分别进行预测.以局部运动预测为重点,通过对机动目标跟踪技术的研究,建立起性能优良的跟踪滤波器,并将其扩展到预测滤波器中对目标的未来运动状态进行预测,从而提出了"交互式多模型预测算法".仿真结果表明,该算法具有预测精度高、自适应能力强的特点,同时给出了计算方法.     

海洋移动目标多模型运动预测方法

分析海洋移动目标的运动特征,提出了预测前插值的灰色预测方法,改进了航迹变更预测和潜在区域预测模型。通过集成匀速运动预测、航迹变更预测、基于航迹的预测和潜在区域预测,提出多模型运动预测方法及其模型参数配置依据,根据滑动时间窗口中的观测数据与预测值的统计比较,评价不同预测方法的近期预测效果,决策下阶段适宜选择的预测方法。仿真实验表明多模型运动预测比使用单一运动预测方法降低预测风险,提高了预测精度。     

战车火控系统目标角速度测量误差分析

目标角速度测量误差是严重影响解命中问题解算结果的重要的输入误差。通过目标角速度测量误差的理论分析,证明目标角速度测量技术方案的不合理,是形成角速度粗大测量误差的主要原因。火控系统向目标自动跟踪式方向的发展及非线性滤波器在目标信息处理中的应用,是提高目标运动状态估计精度的重要技术途径。     

弹道滤波算法研究

为导引我方发射的制导炮弹等目标,需要在炮瞄雷达跟踪炮弹的基础上准确估计炮弹目标的位置、速度等状态信息。鉴于直接对测量的弹道轨迹建立常规运动模型滤波效果较差,提出了两种方法。一种基于弹道偏差滤波的方法,另一种是基于弹道方程滤波方法。仿真计算比较结果表明文中建立的弹道滤波算法对弹道类目标的滤波精度和反应时间上有大幅度提高。     

2D雷达目标跟踪中的高度估计

在2D雷达对中高空目标跟踪中,由于缺少高度信息,航迹精度会受到影响。本文根据已知的大地高信息,建立了两种高度估计模型,并在椭球模型下提出了一种迭代求解非线性方程的方法。在仿真中比较了两种高度估计模型的估计精度,分析了初始大地高的计算精度对高度估计的影响。而且由仿真结果可见,进行高度估计可以大幅度提高航迹精度。     

一种基于地形分析的多目标关联算法

利用低时空分辨率的卫星遥感观测进行目标群关联,由于目标群运动状态转变的规律性不好寻找,目标群的精确属性特征难于获取,增加了利用目标属性进行关联的实现难度.考虑到地形特征对目标群运动影响的特点,提出了基于地形栅格分析的多目标关联算法.     

模糊自适应PMHT机动目标跟踪算法

对目标机动的检测和准确跟踪,是目标跟踪研究中非常重要但难度较大的问题.将统计距离、统计距离增量作为系统方差的调整参量,采用模糊专家规则系统,提出了一种适用于机动目标的模糊自适应概率多假设跟踪(FA-PMHT)算法.该算法将数据关联寻优与运动模型寻优联合处理,从而实现了数据关联寻优、目标模型寻优一体化.仿真结果表明,所提算法与交互式多模型概率多假设跟踪(IMM-PMHT)算法相比在跟踪精度上有明显提高,并且满足实时性要求,证明该算法是有效的.     

装甲目标毁伤评估的等效靶方法

目标毁伤评估的基本方法之一是实验的方法。而总是依靠大量的原型实验进行评估是不可能。提出了利用等效实验的方法进行目标毁伤评估,并结合动能弹毁伤装甲目标这一典型弹靶系统,讨论了等效靶的概念、建立及应用问题。     

杂波环境中机动目标跟踪算法性能分析

由于概率数据互联算法不具有跟踪机动目标的能力,为了解决杂波环境下机动目标跟踪问题,提出了很多基于概率数据互联的修正算法。这些算法各有特点,因而它们在不同的情况下,算法的跟踪精度、实时性等方面各有优劣。假定一种典型的目标机动情况,在这种情况下对几种比较具有代表性的修正算法进行仿真实验,并根据实验结果对它们各方面的性能进行综合分析。