海战场多雷达平台探测与信息融合仿真

针对某海上编队一体化训练模拟系统兵力服务器战场观察预警模拟的需求,克服以往对多雷达平台探测与信息融合仿真度不高的不足,构建了雷达探测仿真模块.设计实现了雷达目标分辨算法、雷达目标探测误差拟合算法和多雷达平台对多目标探测数据的信息融合方法,并具体阐述了该雷达探测模块的主要仿真函数和数据流程.经在某海上编队训练模拟系统上的兵力服务器联邦成员中仿真实现,证明可比较准确地模拟海战场多雷达平台的观察探测和战场信息融合过程.     

机载脉冲多卜勒雷达图像模拟框架

对计算机模拟机载脉冲多卜勒雷达图像框架进行了研究。主要讨论了在机载雷达图像模拟中运用目标和基于数字地形的地杂波和海杂波的雷达图像的模拟机理,给出了图像生成的一般步骤。由于背景图像生成时的计算量较大,影响仿真的实时性,模拟器设计中对仿真模型进行简化,研究了快速算法来降低运行时间。在Windows环境下采用VC++开发语言完成雷达图像仿真软件的设计,在某型机载雷达的训练模拟器中得到应用。     

复杂环境下多雷达点迹融合

针对系统误差、杂波干扰等对点迹融合处理系统的影响,结合工程实践,提出了一种处理复杂环境下多雷达点迹融合结构框架,给出了存在系统误差情形下的多雷达航迹起始、虚假目标抑制、雷达误差配准等模型和算法。仿真结果表明,提出的框架、模型和算法能够有效处理多雷达点迹融合问题。     

雷达量测仿真中跟踪算法的一种实现形式

结合在某些仿真应用中的实际情况,对目标真实位置已知时雷达的卡尔曼滤波算法的仿真实现进行了讨论。以相控阵雷达为例,给出了雷达噪声模型,介绍了雷达量测值的仿真过程,并推导了转换坐标卡尔曼滤波的实现方法。通过数值仿真试验,比较了此种算法的优点,并进行了分析。     

相控阵雷达机动多目标跟踪算法设计与仿真

目前的多目标跟踪仿真系统为实现更高的跟踪精度和跟踪效能,多采用复杂的先进跟踪算法进行建模仿真,且仿真环境设置较为理想,不利于工程实践和系统仿真,其工程应用价值大打折扣。针对上述问题,采用连续系统的建模仿真方法,根据当前空战飞行器编队作战的发展对地面武器跟踪制导系统的新要求,提出并设计了基于M ATLAB的相控阵雷达机动多目标跟踪仿真系统,以KALM AN滤波算法为主线,对多目标数据互联、机动检测与辨识以及目标编批和航迹处理等核心模型的算法、关键技术进行了深入研究,开发了与KALM AN滤波算法较为匹配的跟踪滤波系统,最后以跟踪空中多目标编队飞行为例,对仿真系统进行了模型校验与测试。仿真结果验证了模型和方法的有效性,可为系统跟踪效能的分析评估提供平台和依据,对于相控阵雷达系统的开发和战术使用具有积极意义。     

基于转弯模型的自适应交互式多模型跟踪算法

针对舰炮火控系统中搜索雷达对来袭导弹跟踪为背景,提出一种基于坐标转弯模型(CT)的自适应交互多模型跟踪算法(AIMM-CV/CT),模型集取为一个匀速和一个坐标转弯模型,滤波器采用各子滤波器模型噪声方差在线计算调整的自适应交互式多模型算法;给出了比例导引规律来袭导弹的航路仿真方法,并对AIMM-CV/CT与IMM-CV/CT算法进行了仿真比较.仿真结果证明了本文算法的正确性和有效性.     

模糊聚类的多雷达航迹关联算法

为了解决传统滤波跟踪算法对多雷达航迹预测定位误差较大的实际问题,通过对基于关联矩阵的聚类算法进行分析,提出了基于模糊聚类多雷达、多目标航迹定位跟踪仿真模型提出改进的矩阵聚类算法,并且与传统滤波跟踪算法做对比分析。实验结果表明,所提算法的性能在时间和空间上有所提高。较之传统算法精度较高,运算效率亦有所提升。     

模糊聚类的多雷达航迹关联算法北大核心

为了解决传统滤波跟踪算法对多雷达航迹预测定位误差较大的实际问题,通过对基于关联矩阵的聚类算法进行分析,提出了基于模糊聚类多雷达、多目标航迹定位跟踪仿真模型提出改进的矩阵聚类算法,并且与传统滤波跟踪算法做对比分析。实验结果表明,所提算法的性能在时间和空间上有所提高。较之传统算法精度较高,运算效率亦有所提升。     

网络化作战系统中的多雷达时空数据配准

阐述了多个雷达数据空间配准几何坐标转换算法,建立目标运动和测量模型,在此基础上利用最小二乘法对多雷达异步测量数据进行时间配准,最后研究了在时空数据配准处理后基于扩展卡尔曼滤波的状态估计和误差估计,并进行了仿真验证,对网络化作战传感器网络建设有参考意义.     

雷达网实际探测概率分布模型与仿真算法

基于综合考虑各种外界因素影响的雷达实际平面探测区域,建立雷达网实际探测概率分布模型,是一个有待深入探讨的问题.考虑地物遮蔽、顶空和波瓣间盲区的具体影响,首先讨论了雷达单元实际平面探测威力模型,进而提出了一种雷达网实际探测概率分布模型与仿真算法.实例仿真结果表明该模型和算法实用高效.     

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。     

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。     

一种稳健的多传感器目标跟踪算法

研究了一种基于双波段红外和雷达传感器的自适应目标跟踪算法.利用目标多普勒信息和红外辐射信息,建立具有树形结构的红外雷达跟踪系统状态估计模型,采用平方根无迹卡尔曼滤波方法实现双波段红外传感器的初步融合,并将其作为融合节点与雷达传感器进行基于自适应交互式多模型算法的深层融合.在交互式多模型算法的基础上,研究了寻求快速准确的机动目标模型匹配方法,通过局部优化来达到最终融合结果的优化.仿真结果表明,该算法能有效提高机动目标跟踪精度,具有一定的稳健性和自适应性.     

基于多目标模拟预算最优分配的飞机维护计划

将多目标模拟预算最优分配算法和偏好规划引入到飞机维护研究中。模型分为优化阶段和决策阶段。在优化阶段中,将影响飞机维护计划的关键因素及优化目标用随机仿真模型表示,将偏好信息引入优化模型,提出了偏好多目标模拟预算最优分配算法,通过该算法获得成对非支配集合。采用多属性决策模型和偏好规划模型从成对非支配解中确定偏好非成对支配解。最后,运用决策准则获得最优方案。仿真表明该方法的有效性。     

海面多径环境下雷达目标俯仰角测量提取的研究与应用

在单脉冲测角体制下,由于多径回波信号的干扰,极大地影响了雷达对低空目标俯仰角的测量。通过对多路径反射环境模型分析,同时考虑镜面反射和漫反射的干扰,得出了岸、海基单脉冲雷达低空目标跟踪时俯仰角测量误差的产生原因,将传统的多目标分辨算法(C2算法)与偏差补偿技术相结合应用于低角多径环境下偏轴跟踪目标俯仰角的测量,弥补两种算法各自的不足。在给定的测量环境下对不同高度目标进行仿真,得到良好的仿真结果,表明两种算法结合使用,可较大地提高低空目标偏轴跟踪俯仰角的测量精度。并将其应用于某型雷达对掠海巡航飞行目标测量数据事后俯仰角的提取,与雷达实时输出的俯仰角测量数据相比,验证了该算法的有效性和可实施性。     

低入射余角下雷达海杂波的建模与仿真

研究了低入射余角下雷达海杂波的建模、仿真算法及实现问题。根据实际背景 ,对实测数据进行深入讨论 ,建立起一个较为准确的海杂波幅度分布模型与功率谱模型 ;针对非相参和相参两种雷达体制 ,分别采用修正的零记忆非线性变换法和球不变随机过程法来实现具有给定相关性的K分布随机数序列的产生 ,并以VisualC + +为平台实现了仿真软件。仿真结果证明了模型和算法的有效性。     

基于时间反转的MIMO雷达多目标DOA估计

针对MIMO(Multi-input Multi-Output)雷达多目标DOA(Direction Of Arrival)估计问题,提出一种基于时间反转(Time Reversal,TR)的MIMO雷达多目标DOA估计方法。首先,算法根据MIMO雷达接收信号模型,采用时间反转理论,建立TR MIMO雷达接收信号模型;随后,利用MIMO雷达波形分集特性对TR MIMO雷达接收信号匹配滤波并进行向量化处理,扩展了MIMO雷达的虚拟孔径;最后,采用MUSIC(Multiple Signal Classification)算法进行多目标DOA估计,有效提高了精度。与常规MIMO相比,TR MIMO能够有效提高回波信号增益和增大虚拟孔径。计算机仿真结果表明,在信噪比-20 d B的条件下,TR MIMO雷达仍能准确地估计出目标的角度,表明TR MIMO雷达具有更好的性能。     

面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配算法

针对多目标搜索及跟踪场景,研究了面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配算法。首先,基于信号检测理论和克拉美-罗下界,分别推导了雷达搜索性能与跟踪性能评估指标;在此基础上,建立了面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配模型,即以最大化雷达工作性能指标为优化目标,以满足给定系统资源限制为约束条件,对雷达搜索及跟踪任务中节点选择、辐射功率和任务时间等参数进行联合优化设计;最后,针对上述优化问题,采用基于内点法和粒子群算法的三步分解算法进行求解。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能够在满足给定系统资源限制的条件下,有效提高雷达系统搜索性能和跟踪精度。     

考虑协同电子干扰效果的空战多目标分配

以多机协同多目标攻防对抗为背景,研究协同火力/电子战综合决策方法。提出雷达发现概率下降因子表示雷达发现能力的下降程度,来衡量电子干扰对目标威胁度的影响效果;以降低目标总体威胁为目标,建立了多机协同自卫有源压制电子干扰功率分配模型,并采用贪心算法进行求解;最后综合考虑电子干扰对目标威胁度的影响,改进了基于协同攻防的空战多目标分配算法。通过仿真分析证明该决策过程是可行的、有效的。     

基于GDOP的多基地雷达布站优化研究

以BLUE算法和GDOP为基本定位算法和精度分析工具,评估多基地雷达的定位性能,建立以GDOP最小值最小和有效监控区最大为目标的多基地雷达布站优化模型.仿真结果表明,通过以下措施可提高定位性能:①增加收发站总数;②采取扇形方式布站;③优先增加部署接收站;④交替部署收发站;⑤通过优化模型优化扇形布站分布角总和.