导弹预警卫星调度问题分析

以美国天基红外系统的结构和功能为基准,阐述了导弹预警卫星的工作原理和作战流程.采用六元组对导弹预警卫星调度问题进行了详细分析和数学描述.这六元组分别是传感器资源集、可疑目标集、系统状态集、调度约束集、目标可用信息集、调度优化目标集.针对该问题具有实时性和不确定性的特点,提出了一种基于事件和周期相结合的调度方法,给出了一个传感器分配的泛化模型.     

基于信息损失最小的预警卫星传感器调度模型

科学合理地调度预警卫星传感器资源是提高弹道导弹预警作战效能的重要手段.在预警卫星传感器资源(主要是凝视探测器)有限而进攻弹道导弹目标数量较多时,利用最小信息损失准则,将传感器调度问题转化为最优访问路径问题进行建模研究,满足了导弹预警资源调度的需要,仿真结果验证了模型的可靠性和可用性.     

天基预警系统资源调度方法

对面向导弹预警任务的天基预警系统中的低轨卫星资源调度问题进行了研究.对预警任务的特性进行分析,提出了一种预警任务规划与分解方法以减少任务对资源占用时间的需求;在此基础上建立了该问题的约束满足CSP调度模型;针对该模型变量多、解空间规模庞大的特点以及对求解算法时效性的要求,设计了一种基于局部解空间跳出机制的改进型遗传算法MGA.仿真表明该模型与算法在给定时间内能够得到满意的调度方案.     

基于改进布谷鸟搜索算法的多传感器调度方法

针对以往战场环境中目标跟踪背景下多传感器调度算法收敛性差、求解精度低的问题,在CS算法(布谷鸟搜索算法)的基础上,提出了一种基于差分进化的布谷鸟搜索算法。在跟踪目标模型的基础上,以跟踪精度、任务完成率以及传感器资源能源消耗为指标,建立多传感器调度模型;借鉴差分进化思想,对布谷鸟搜索算法进行改进;利用改进后的布谷鸟搜索算法(DE-CS算法)求解传感器调度模型。将DE-CS算法与基础CS算法进行仿真比较,仿真结果表明,改进后的算法在收敛速度和精度方面都得到了有效改善,证明改进后的算法有较好的求解质量。     

面向作战任务的最小风险传感器调度方法

基于风险理论提出一种面向不同目标探测任务的传感器调度方法.将主动传感器辐射被截获风险和目标探测风险结合起来,建立一般目标探测框架下的传感器最小风险调度模型.分目标跟踪、目标识别和目标威胁等级评估三种情况将传感器最小风险调度模型具体化,给出不同情况下目标探测风险值的计算方法.针对模型的求解提出一种基于混沌思想、反向学习和...     

多目标多传感器跟踪:应用与发展(连载三)多传感器跟踪的实际状况

５网格锁定如果将来自多传感器的数据用于跟踪系统的话,无论它们用于平台中心结构还是网络中心结构,必须变换成通用的坐标系。对于平台中心的应用,这种变换可能是相对简单的工作。但是,网络中心应用则要求较复杂的变换。对于这两种情况,都要求增加修正传感器之间的相对误差的步骤。因此网格锁定过程涉及坐标变换和相关误差估计与消除。为了理解精确网格锁定过程的要求,考虑由下列递归过程描述的一个简化的多平台、多传感器跟踪系统：网格锁定过程存于变换步骤中。本地和远程传感器数据流之间的网络锁定误差会使后面变换步骤中的一步或…     

认知雷达网联合传感器选择和功率分配

合理分配雷达有限的传感器资源,充分发挥传感器的认知能力可提高跟踪性能。提出了一种基于后验克-拉美罗下界(PCRLB)的多雷达系统联合传感器选择和功率分配方法。推导多雷达系统单目标跟踪下的PCRLB,该指标不依赖于具体的滤波算法,且多目标跟踪下的PCRLB的计算相互独立。以PCRLB的迹为代价函数,构建基于PCRLB的联合传感器选择和功率分配模型。对于构建的非凸优化问题,设计了基于凸松弛的循环最小化算法,优化求解最佳的传感器组合方式和功率分配方案。最后,仿真结果显示,所提的算法和策略具有较好的跟踪性能。     

基于多维分配的被动多传感器多目标跟踪方法

数据关联是解决多传感器多目标跟踪问题的关键,通过数据关联处理可确定每个观测数据的来源.在被动多传感器系统中,传感器只能接收角度观测数据,数据关联处理更具有挑战性.因此,提出了一种基于多维分配的数据关联方法实现多传感器多目标跟踪.首先,通过多维分配处理解决多传感器观测数据之间的关联问题,找出各传感器来源于同一目标的观测数...     

面向目标跟踪的传感器调度技术研究

传感器调度是指在一定的准则下,结合实际应用场景,依据观测信息对传感器平台或传感器本身的工作模式、工作时长、机动路径等进行一系列调整和控制,从而降低传感器系统使用代价,提高跟踪效能,延长系统寿命的方法,也是传感器管理的一项重要内容.基于部分可观马尔可夫决策过程,对传感器调度的基本结构进行了简要描述,同时分析了调度模型和基...     

无线传感器网络中多传感器动态自适应调度算法

无线传感器网络中,目标跟踪往往通过节点之间的协作完成。在无迹变换卡尔曼滤波基础上,提出一种多传感器动态自适应调度算法进行目标跟踪。该方法根据预测跟踪精度来确定采样间隔,然后基于特定的检测概率,为下一时刻选择一组传感器,形成一个临时工作组,并指定某一个传感器作为中心节点进行数据融合。仿真结果证明了该算法能有效提高跟踪精度和可靠性。     

二维TOA定位中的最小GDOP问题

基于二维TOA定位的Cramer?Rao下界,对传感器测量精度不尽相同的一般情形,推导获得了最优GDOP值及其充要条件,并利用GDOP等值线图进行了验证。结果表明,最佳的GDOP 值是传感器测量精度的简单表达式,或一个带约束条件的组合优化问题的最优值。     

RCS特性辅助的CMIMO雷达功率资源分配方法

针对集中式多输入多输出(collocated multiple-input multiple-output, CMIMO)雷达在实际探测过程中,未有效结合目标雷达散射截面(radar cross section, RCS)高动态变化特性导致雷达跟踪精度不高甚至失跟的问题,提出一种基于目标RCS高动态特性的CMIMO雷达功率资源自适应分配方法。考虑到目标RCS特征的角度敏感性,利用目标运动状态的可预测性动态获取实际观测角度,从而完成跟踪帧的极化方式优选;在此基础上构建包含功率与RCS的多目标跟踪误差后验克拉美罗下界,将其作为目标函数进行优化,利用内点惩罚法求解该凸优化问题即可实现RCS高动态情况下的功率优化分配。实验结果表明:该方法可结合目标不同方向RCS动态分集特性实现功率的有效分配,相比于传统RCS模型分配方案,有效解决了分配方案与实际跟踪场景之间的失配问题,从而提升了CMIMO雷达的多目标跟踪性能。     

红外告警系统数据处理器的研究

主要介绍了红外告警系统中数据处理器的构成、数据处理（空间匹配滤波、目标分割、鉴别与跟踪）算法以及硬件实现等内容。     

基于拉盖尔模型的超声信号渡越时间测量性能分析

传统窄带模型仅能通过数值计算统计出超声信号渡越时间的测量性能。针对这一问题,提出基于拉盖尔模型计算理论克拉下限的方法。研究了拉盖尔函数及其时间导数的性质,得到时间导数内积矩阵,并将其应用到费舍尔矩阵中,能够快速精确计算克拉下限。对混合指数模型仿真表明,在高斯白噪声背景下,渡越时间方差与理论克拉下限具有良好的一致性;受窄带噪声和反射等因素影响,实测数据的渡越时间方差与理论克拉下限存在较大偏差。     

基于遗传算法的陆基导航布站方法研究

陆基导航是一种通过高精度的测距进行定位、定速的系统,其定位、定速精度与布站有密切关系.为优化陆基导航的布站结果,提高惯性+陆基复合导航精度,提出了一种基于遗传算法的陆基导航布站方法.推导了使用惯性+陆基复合导航的Cramer-Rao下界(CRLB),并以其作为遗传算法布站寻优的适应性函数,再结合其他影响布站的因素作为约束条件,形成了基于遗传算法的布站方法.数学仿真表明,通过该方法的布站可得到较为满意的复合导航的精度,在实际工程应用中具有重要意义.     

磁性目标跟踪的后验克拉美罗下限分析与计算

为了求解磁性目标跟踪问题的后验克拉美罗下限(PCRB),提出了PCRB-GMSPPF算法。该算法利用高斯混合采样粒子滤波算法对目标状态的真实后验概率密度分布进行抽样,再通过蒙特卡洛积分法迭代求解每个观测时刻的Fisher信息矩阵,进而得出目标状态估计的PCRB;克服了基于PF算法求解PCRB过程中由于粒子退化和贫化问题造成不能从后验概率分布中正确抽样的缺点;在建立磁性目标跟踪的状态模型和观测模型的基础上进行仿真分析,将求解出的PCRB与采用GMSPPF及PF算法进行跟踪的均方根误差做对比,验证所提的PCRB-GMSPPF算法的有效性,结果表明:针对磁性目标跟踪问题,PCRB-GMSPPF算法较PCRB-PF算法具有更好的准确性,并可用于一般的非线性模型跟踪误差下限分析。     

“动中通”系统中的跟踪识别技术

天线跟踪与卫星识别是"动中通"系统中的关键技术.首先在对各种跟踪方式比较分析的基础上,提出了一种基于惯性制导、程序跟踪和圆锥扫描跟踪的组合天线跟踪方案,缩短了系统搜索卫星的时间,提高了天线跟踪卫星的精度;而后通过分析卫星可供识别的特征,提出了应用解码后的数据流特征进行识别卫星的方案,降低了系统对传感器部件的精度要求,降低了系统成本.     

分布孔径红外系统的研究现状及其展望

介绍了分布孔径红外系统 ( DAIRS)的基本概念与研制现状 ,讨论了DAIRS在先进战斗机及其它作战平台上的应用 ,并简略介绍了其中涉及的关键技术 ,对 DAIRS系统将来可能的发展趋势作了预测。