灰色系统理论在目标跟踪中的应用

本文将灰色系统理论引入目标跟踪算法,提出了极坐标系下的等维GM(1.1)残差模型算法和直角坐标系下的一种变形算法,并进行了仿真计算。仿真结果表明,灰色滤波方法是一种实用有效的对付机动目标的方法。     

用于纯方位目标跟踪的修正极坐标自适应卡尔曼滤波算法

针对纯方位被动目标跟踪中,直角坐标系下的扩展卡尔曼滤波器容易发散而导致滤波精度很差的问题,提出了一种修正极坐标系下的自适应卡尔曼滤波算法,对虚拟系统噪声进行估计,动态补偿模型线性化误差,对其滤波理论及算法进行了研究和仿真。仿真结果表明,该算法提高了滤波的稳定性、快速性和精确性,优于一般的扩展卡尔曼滤波算法。     

基于采样卡尔曼滤波的水下被动目标跟踪

针对水下被动目标跟踪问题中,采用直角坐标系容易出现滤波发散,而修正极坐标系下过程模型强非线性的问题,研究了一种修正极坐标系下的采样卡尔曼滤波算法.采样卡尔曼滤波比传统的扩展卡尔曼滤波更好地逼近状态方程和测量方程的非线性特性,给出更精确的均值和协方差的估计,并且适用于过程噪声与状态估计非线性耦合的情况.在修正极坐标系下,采用3种滤波方法求解被动目标跟踪问题,仿真结果表明,采样卡尔曼滤波的滤波精度优于传统的扩展卡尔曼滤波方法和自适应扩展卡尔曼滤波方法.     

实用空袭目标流简化仿真模型

根据地空导弹武器系统作战效能评估仿真的粒度,提出了一种实用的空袭目标流简化仿真模型.首先,介绍了用到的两个坐标系:地心直角坐标系和站心地平直角坐标系.然后,针对仿真任务需求,建立了目标水平距离估算模型、目标航迹计算模型、载机发射空地导弹(反辐射导弹)时刻判断模型和空地导弹(反辐射导弹)弹道模型.最后,根据模型的仿真应用,给出了仿真示例,验证了模型的有效性.     

TWS 雷达中的机动目标跟踪问题

采用非零均值相关加速度模型建立ｋａｌｍａｎ滤波器,以解决ＴＷＳ雷达中的机动目标跟踪问题。建立在载准线直角坐标系的机动检测器根据残差的变化可自动调整机动加速度方差以保证非机动目标的跟踪精度和跟踪器对机动目标的跟踪。仿真表明了本文方法的有效性。     

基于时变量测方差的多传感器多目标优化分配算法

在目标跟踪过程中,目标的动态模型通常在笛卡尔坐标系中,而量测是在极/球坐标系中得到的。在基于卡尔曼滤波及其一些改进算法中,设定量测方差固定不变,可能导致滤波发散。为此提出了一种基于时变量测方差的多传感器资源管理算法。该算法通过统计方法求出转换测量值误差的均值和方差,利用转化卡尔曼滤波算法估计误差协方差,基于协方差的效能函数进行多传感器多目标分配。仿真结果显示该算法在目标跟踪过程中满足跟踪精度要求,并实现传感器资源的充分的利用。     

纯角度测量跟踪滤波器

在很多军用场合,不能得到目标的位置信息,只有目标的角度、角速度和角加速度信息;因此,用纯角度测量估计目标的位置、速度和加速度具有重要意义。文章对解决上述问题的方法进行了综述。将ＭＰＣ中对目标的纯角度测量下的平面跟踪滤波器推广到三维ＭＳＣ,对目标进行三维跟踪,仿真结果表明,该方法是解决三维纯角度测量跟踪问题的有效途径。     

临近空间高超声速滑翔弹跟踪模型

为了提高临近空间高超声速滑翔目标的跟踪精度,基于目标的航迹倾角变化规律建立了一种新的机动模型。为了在雷达测量直角坐标系下估计目标的位置和速度,分析了目标的弹道剖面角,基于航迹倾角变化率和倾角变化率有相近似的变化规律,提出用倾角代替航迹倾角,将倾角变化率描述为零均值正弦自相关随机过程建立角度域的Markov模型,然后将角度关系映射到位置维度建立空间模型。为了使得系统总体状态模型线性,将模型拆分为前端的角度子滤波器和后端的位置子滤波器,由角度滤波器驱动位置滤波器联合跟踪滤波。通过仿真设置了模型的参数,实验结果表明其模型具有更好的跟踪精度。     

用加速和稳转弯模型对广义机动目标的混合坐标系跟踪

在最近的一篇论文中,介绍了一种用来跟踪高度机动目标的急转弯模型的全笛卡尔公式。本文讨论一个更复杂但切合实际的例子,其中目标的运动建模与跟踪是在三维的笛卡尔坐标系内实现,而量测值是在球坐标系内得到的。将测量值转换到笛卡尔坐标系内,这种转换将导致非线性量测方程。使用广义卡尔曼滤波方法来解决这个问题,同时为了比较结果也类似地处理前面所提到的加速模型。     

用加速和急转弯模型对广义机动目标的混合坐标系跟踪

在最近的一篇论文中,介绍了一种用来跟踪高度机动目标的急转弯模型的全笛卡尔公式.本文讨论一个更复杂但切合实际的例子,其中目标的运动建模与跟踪是在三维的笛卡尔坐标系内实现,而量测值是在球坐标系内得到的.将测量值转换到笛卡尔坐标系内,这种转换将导致非线性量测方程.使用广义卡尔曼滤波方法来解决这个问题,同时为了比较结果也类似地处理前面所提到的加速模型.     

基于球坐标变换的双星编队伪距相对定位

针对NASA的ST -3中自主编队飞行 (AFF)的双星星座 ,讨论利用星载的类GPS高精度的伪距观测数据确定星座之间相对位置和时间参数的问题。在常用的直角坐标系中建立系统的数学模型 ,并进行解算 ;特别针对双星编队定位解算几何结构弱、解算结果的协方差矩阵不稳定而无法进行传统协方差分析的问题 ,提出了基于球坐标变化的伪距定位方法     

三坐标雷达目标真实高度估计算法研究

在目标跟踪领域,通过三坐标雷达的测量值(斜距、仰角及方位角)来估算目标的真实高度一直是个难点。目前主要有两类处理方法:坐标转换法和等效地球半径法。前者把与雷达天线相关的三坐标测量值转换到大地坐标系统来计算目标高度;后者充分考虑地球曲率以及大气折射的特性,通过增加地球半径来估算目标的高度。最后对上述的两类方法进行总结、比较与分析。     

基于MVEKF的空地反辐射导弹被动定位研究

采用捷联惯导系统的空地反辐射导弹在攻击过程中,容易因敌雷达突然关机而丢失目标,针对此问题,研究了新的抗目标雷达关机制导方法,该方法将修正极坐标系下的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法在修正协方差扩展卡尔曼滤波(MVEKF)算法应用于目标雷达被动定位。仿真结果表明,与EKF算法相比,MVEKF算法是一种性能良好的滤波方法,可以用于解决空地反辐射导弹对目标雷达的被动定位问题。     

精密磨床主轴新型轴承系统工作机理的研究

圆锥多油楔动压滑动轴承系统是精密磨床主轴的一种新型支承结构,本文通过建立圆锥极坐标系,导出圆锥极坐标雷诺方程和对不可导边界的有效处理,提出了适用于锥轴承分析的方法并给出了相应计算程序。分析和计算的结果表明:工作间隙的自动调节是轴承最重要的特征,油楔深度和弹簧预紧力是影响轴承性能的主要参数,合理选择此二参数,可使轴承获得普通圆柱轴承难以达到的优良性能。     

基于极球面投影的极区格网坐标表示方法?

随着全球气候变暖，北极冰盖的快速消融使北极航道的夏季全线通航成为可能，但由于极区经线的快速收敛，导致基于地理坐标的传统航海导航方法误差过大而不能使用。针对这一问题引发的极区导航问题进行研究，首先对常用海图及传统航海导航方法在极区使用存在的问题进行分析，然后采用极球面投影下的极区格网坐标表示方法，给出了极球面投影格网坐标与地理坐标的转换关系，该方法能够使在极区航行的船舶便捷、准确地确定其在地球的位置，为极区航海作业提供方便。     

基于三维Hough变换的机载激光雷达平面地标提取

针对机载激光雷达点云数据中的平面地标检测问题,分析了以三维Hough变换为基础的传统的平面检测算法,指出其存在空间分割不一致问题,在检测法线垂向地标时出现"极点"现象。研究了三维Hough变换的空间完备分割条件,利用参数空间的对偶特性,提出了一种基于对偶空间分割的三维Hough变换算法,避免了空间不一致问题。仿真和实验证明,改进三维Hough变换算法在不增加计算量的同时,能够有效检测激光雷达点云中的平面地标。     

扩展式机动目标可调白噪声模型

在目标跟踪过程中,每个量测周期所得到的雷达量测数据以极坐标形式表示。量测方程在极坐标中是线性的,但在笛卡儿坐标系中却是非线性的。此时,目标跟踪实际上是非线性的。随着现代航空、航天技术的发展,飞行器的机动性得到了更大的加强,这就使跟踪问题变得更加困难和复杂。针对非线性机动目标跟踪问题,提出了一种扩展式当前统计模型机动目标跟踪算法。该算法不需要假定目标的机动加速度模型,而是直接正确地估计出机动目标的当前状态,不存在任何估计滞后与修正问题。最后,给出了算法的仿真分析。