机动目标跟踪的交互式多模型自适应滤波算法

采用"当前"统计模型、匀加速模型以及匀速模型,运用交互式多模型算法的思想,提出了一种用于机动目标跟踪的交互式多模型自适应滤波算法.基本思路是上述三种模型并行工作,利用马尔可夫切换系数在它们之间进行切换,目标状态估计是上述三种模型交互作用的结果.蒙特卡罗结果表明该算法不仅克服了上述三种模型各自的缺点,提高了对机动目标的跟踪精度,同时具有全面自适应跟踪能力.     

基于IMM的估计算法对机动目标跟踪的比较

机动目标跟踪一直是倍受关注的问题,而交互式多模型方法(IMM)是解决这类问题的经典方法.由于传感器的发展或受某种客观条件的限制等,产生了各种基于IMM的算法.为此,介绍了IMM及基于IMM的几种经典估计算法,对它们进行比较研究,并通过机动目标跟踪的仿真算例说明各算法的适用条件、原理、异同点、性能及复杂性,对机动目标跟踪估计器的选择有重要参考价值.     

模型参数自适应的交互多模强跟踪算法

基于强跟踪滤波器对突变状态的良好跟踪能力,设计了一种自适应交互多模算法.在交互多模算法框架内,计算"当前"统计模型的概率和目标机动强度信息(由残差统计距离来表征),自适应地调整"当前"统计模型的加速度等参数,提高了"当前"统计模型的自适应性和滤波器的鲁棒性,增强了系统对目标突发强机动的跟踪能力.仿真结果验证了该算法的有效性.     

一种改进机动目标跟踪算法跟踪精度分析

＂当前＂统计模型在一定程度上解决了机动目标跟踪问题,但是其加速度均值估计并不是最优估计,本文改进了＂当前＂统计模型的加速度估计方法。分析了机动加速度方差对跟踪精度的影响,同时进行了仿真验证.。仿真结果表明,改进预测算法的＂当前＂统计模型对高速机动目标的跟踪具有一定的优势.     

用于机动目标跟踪的自适应交互式多模型算法

针对当前统计模型对弱机动或非机动目标跟踪效果不理想等问题,提出了一种修正当前统计模型与匀速模型的自适应交互式多模型算法,可在线修正当前统计模型的加速度极限值,调整过程噪声方差,提高了当前统计模型的自适应性。同时,通过在常规匀速模型中引入机动检测机制,抑制了常规匀速模型对机动目标跟踪的滤波发散,通过引入强跟踪算法,增强了模型对目标突发机动的自适应跟踪能力。仿真结果表明,该算法充分发挥了当前统计模型和交互式多模型算法的优势,对强机动和弱机动目标都具有很好的效果。     

基于“当前”统计模型的模糊自适应滤波算法

"当前"统计模型需要预先设计目标最大机动加速度和目标机动频率,不能适应各种机动情况。在"当前"统计模型的基础上,提出了一种基于"当前"统计模型的模糊自适应滤波算法。该算法能使目标最大机动加速度和目标机动频率随着机动特性自适应调整,适应各种机动情况。仿真结果表明,该算法的跟踪精度优于传统的基于"当前"统计模型的跟踪算法。     

用改进的"当前"统计模型对机动目标快速跟踪

当空中目标机动时,如何快速实现对机动目标的自适应跟踪,是雷达情报处理系统中必须解决的问题之一.对多种目标模型进行比较,选用了"当前"统计模型,并对模型进行改进,以达到对机动目标快速跟踪.此算法已在雷达情报指挥自动化系统中得到广泛应用.     

基于神经网络的机动目标自适应跟踪算法

非机动或弱机动目标的跟踪精度和稳定性问题一直困绕着人们,根据机动目标"当前"统计模型和均值与方差自适应滤波算法,建设性提出了基于神经网络的机动目标自适应跟踪算法,并以仿真实验给予了验证.     

基于神经网络的修正“当前”统计模型算法

“当前”统计模型及其自适应卡尔曼滤波算法虽能对强机动目标进行较好跟踪,但存在对弱机动目标跟踪误差较大的缺陷.针对这二问题,在推导传统“当前”统计模型适用范围的基础上,对“当前”加速度的概率密度函数进行改进,得到一种修正的“当前”统计模型算法.为克服算法对加速度极限值的依赖,进一步提高跟踪精度,利用神经网络将2种参数信息融合,通过其输出对系统方差作加权调整.仿真结果表明,不论是对弱机动目标还是强机动目标,新算法较传统的算法都有较高的跟踪精度.     

一种修正的机动目标模型及自适应滤波算法

在"当前"统计模型的基础上,通过修正目标加速度的概率分布、机动加速度与方差的自适应关系及过程噪声协方差矩阵,提出了一种修正的机动目标模型及其自适应跟踪算法。理论分析和仿真结果表明,该模型能够准确描述目标的各种机动情况,跟踪算法具有良好的跟踪性能,具有实际应用价值。     

基于小采样周期的机动目标模型跟踪性能研究

分析了小采样周期条件下“当前”统计模型、基于速度估计的自适应模型及自适应常加速度模型,对3种模型的稳态性能和动态性能进行了分析比较,并对3种模型的机动目标跟踪效果进行了仿真。仿真结果表明：小采样周期条件下,3种模型的稳态跟踪性能一致,而在动态跟踪条件下自适应加速度模型性能更优。     

自适应交互多模型火控跟踪算法

以舰载近程防空火控系统的跟踪预测为背景,提出一种自适应的交互式多模型跟踪算法,模型集合取为"当前"统计模型和匀速直线模型.该算法采用后验估计的方法在线辩识及自适应调整上述两个模型的噪声方差,并且采用加权系数限定准则,实现机动目标运动模式与模型集合的自适应.仿真计算证明了该模型算法的有效性.     

二维浅水波并行模式的伴随

以二维浅水波为例,详细探讨如何开发并行模式的切线性模式和伴随模式。切线性模式的并行机制和原始模式一致,而伴随模式不同。三个模式采用一致的数据剖分方法可提高并行效率。在集群并行计算机系统上采用一维数据剖分,切线性模式的通信量与原始模式相当,而计算量几乎是原始模式的2倍;伴随模式的通信量大约是原始模式的2倍,而计算量几乎是原始模式的3倍。在三个模式中,切线性模式的加速比最大。     

仿真概念模型可重用性评估

概念模型的重用已成为当今仿真研究的热点问题之一,本文主要对作战仿真中概念模型的可重用性评估展开研究。首先建立了概念模型可重用性评估指标体系,在此基础上研究了概念模型可重用性评估算法,对评估中领域专家的权重分配方法和评估结果的表示方法进行了研究,提出了“静态权重+动态权重”的组合权重分配方法和用Kiviat图表示评估结果的方法。最后对概念模型在“XX作战仿真系统”开发中的重用结果进行了分析,结果表明,通过概念模型的重用可以有效地缩短概念模型的开发时间,提高开发效率,提高概念模型的可信性。     

装甲车辆发动机汽缸套与活塞环磨损计算模型

为研究装甲车辆发动机汽缸套与活塞环的磨损规律,在总结汽缸套与活塞环磨损计算理论的基础上,通过黏着机理磨损的计算和分析,对基于润滑分析磨损模型、基于瞬态过程理论磨损模型和通用磨损模型3种典型模型的建模思路、求解方法和计算误差等内容进行了比较,确定基于润滑分析的磨损模型作为装甲车辆汽缸套与活塞环磨损研究的计算模型。     

基于聚合模型的高轨预警卫星威胁评估

高轨预警卫星威胁评估是导弹作战指挥辅助决策的重要环节，可以为指挥员的太空目标选择提供依据。在分析其威胁要素特征的基础上，提出了采用“聚合模型”开展威胁评估的方法，并给出了威胁评估步骤。通过分析美国高轨预警卫星的工作模式及作战流程，选取了扫描探测、凝视跟踪及外部等三个方面的关键性威胁要素，并构建了各要素的评价函数模型。基于上下层威胁要素之间关系的不同，给出了两种不同的聚合模型，采用该模型分析了所选要素之间的聚合关系，得到了高轨预警卫星威胁评估模型。最后通过实例计算，验证了该评估方法的可行性和实用性。     

多机空战系统的歼击机建模技术

分析了多机空战系统的顶层模型结构,给出了机载雷达、武器控制和导弹等三个主要部件的模型,可以将其应用于多机空战仿真系统的数学建模和软件设计中.     

作战过程设计策略及其优选模型

组织设计通常包括三个流程即任务环境分析、过程设计和结构设计.作战过程设计是以其环境分析为基础,以其结构设计为目的,最终解决作战组织资源、平台、信息和决策的最优"合纵"和"连横"问题.尝试将C2(Command Control)组织的有关设计理论映射到作战组织设计,根据组织的演化过程机理,采用基于Bayes网络的方法,对作战组织进行过程设计,并对其设计策略进行优选,最后给出一个案例并加以验证.结果表明:采用动态Bayes网络的方法研究组织过程设计可行,其设计策略及优选模型合理.     

炮兵C3I系统诸弹道模型的建立与分析

各级炮兵C3I系统、火控系统等决定射击诸元所采用的弹道数学模型比较多,每一种模型都有其产生的历史背景、适用的场合、优点和不足.就目前各系统所采用的"射表法"、"射表拟合法"、"弹道诸元解析法"、"弹丸运动微分方程"等数学模型、解算方法进行了分析、对比,给出了各种模型和方法的优点、缺点及其适用场合.对系统设计、快速准确地求解射击诸元和偏差修正具有指导意义.     

以可用度为目标的功能检测模型

依据产品潜在故障的概念,将产品划分为“正常”、“潜在故障”和“功能故障”三种状态,并将产品从“新的”发展到“潜在故障”时间间隔和从“潜在故障”发展到“功能故障”时间间隔分别作为随机变量进行处理,利用可靠性数学的方法,建立了以可用度为目标的功能检测模型,包括基本模型和实际应用中变化时的模型,举例给出了模型输出结果的特征和敏感性。