2种卡尔曼滤波算法的应用分析

将传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)和基于无味变换(UT)和标准卡尔曼滤波体系相结合的无味卡尔曼滤波(UKF)算法应用于反辐射导弹抗雷达关机的技术中,并对其进行仿真分析.结果表明,UKF算法具有跟快的收敛性和具有更高的精度,并能有效克服非线性严重时出现的滤波发散的问题,较好地达到了反辐射导弹抗雷达关机的目的.     

基于MVEKF的单站无源定位跟踪方法研究

单站无源定位是电子战中的一项重要技术。采用基于到达方向(DOA)和到达时间差(TOA)测量信息,可以实现固定观测站对运动辐射源的无源定位和跟踪。讨论了扩展卡尔曼滤波(EKF)及其改进形式修正协方差的扩展卡尔曼滤波(MVEKF)2种算法的原理,指出了应用场合和适用条件,并运用EKF和MVEKF对无源定位进行滤波估计。通过仿真,说明了2种算法的有效性,并验证了MVEKF对定位性能的改善。     

UKF在反辐射无人机抗目标雷达关机中的应用

基于捷联惯导/反辐射导引头组合抗目标雷达关机制导方案,研究了UKF方法在对目标雷达被动定位中的应用.针对反辐射导引头测角存在非线性特性的特点,提出了一种基于扩展状态变量维数的方法同时实现目标状态估计和导引头非线性特性补偿.仿真结果表明,UKF方法与传统的EKF方法相比具有更高的定位精度.     

一种反辐射导弹抗低截获概率雷达关机的被动定位方法

针对反辐射导弹与雷达的攻防对抗形势,详尽阐释了目前反辐射导弹(ARM)抗雷达关机的主要手段及其核心原理,仔细分析了脉冲体制雷达的跟踪扫描机制、低截获概率(LPI)雷达的工作特点以及反辐射导弹被动雷达导引头的基本工作原理,由此归结出反辐射导弹在应对低截获概率雷达时制导信息的特性,然后首次提出了一种基于灰色理论的被动定位方法,并在考虑雷达跟踪扫描模型和被动雷达导引头检测模型的情况下通过数学仿真验证它具有较好的抗低截获概率雷达关机能力,落地点的圆概率误差仅在6.40m左右。     

组网雷达的改进粒子滤波算法

针对现代战争中有源雷达容易受到干扰和反辐射导弹的摧毁,以及无源雷达隐蔽性高,只能测量方位角度,测量精度小等特点,提出利用集中式有源雷达系统与无源雷达系统协同组网对目标进行跟踪。但是在实际环境中,噪声属性以及有源雷达,无源雷达接收信号的特点决定了组网雷达需要应用非线性滤波技术对信号进行处理。传统的非线性技术包括卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波(EKF)或无迹卡尔曼滤波(UKF)等方法。非线性近似过程带来的误差相对较大,而且均要求观测噪声和过程噪声为独立或相关的高斯白噪声。而粒子滤波避免了传统非线性滤波方法的缺陷,但是存在粒子退化,于是用EKF和UKF在每一时刻更新粒子,用更新的粒子及其协方差构造重要性函数,然后重采样。仿真实验表明这两种改进粒子滤波方法有很好的效果。     

去偏转换坐标卡尔曼滤波器的雷达目标跟踪

在雷达目标跟踪中 ,扩展卡尔曼滤波 (EKF)和转换坐标卡尔曼滤波 (CMKF)得到了广泛的应用。但当目标方位角的测量误差与目标斜距的乘积较大时 ,传统的EKF和CMKF的滤波性能会大大降低。推导了有测速元时的去偏转换卡尔曼滤波 (DCMKF)算法 ,仿真结果表明DCMKF的精度比EKF与CMKF有了很大的提高     

机载反辐射导弹和常规反舰导弹协同规划算法

机载反辐射导弹在攻击移动目标时容易受雷达关机影响而丢失目标,和常规主动雷达制导的反舰导弹协同攻击可以有效对抗目标雷达关机。为了达到协同作战目的,载机起飞前已知目标信息情况下,通过计划协同算法确定协同作战方案,方案包括载机和导弹各个航路点位置和到达该位置的时间点,然后按照在机场起飞前就制定好的方案实施具体作战行动。对计划协同算法进行了实例仿真,结果表明算法切实有效。     

对运动目标多站时差定位和被动跟踪方法

针对对运动目标的被动定位跟踪问题,建立了对运动辐射源多站时差定位及被动跟踪的数学模型,研究了基于扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的被动跟踪算法。首先,对运动目标建立了二阶常速运动模型,利用实时的时差定位结果和误差协方差矩阵作为扩展卡尔曼滤波的初始值和初始协方差进行被动跟踪;然后,进行了对运动目标定位跟踪的场景仿真,结果表明:扩展卡尔曼滤波实现了对时差定位实时结果平滑作用,使用该方法定位精度大大提高,目标轨迹更明显;最后,通过工程试验验证了该算法的有效性。     

基于外辐射源的AIEKF定位算法

为了提高扩展卡尔曼滤波(EKF)定位算法对目标状态估计的精度,降低迭代扩展卡尔曼滤波(IEKF)算法的运算复杂度,在单发单收的外辐射源定位体制下,利用方向角(DOA)和多普勒频移(Doppler)信息,提出了一种自适应迭代扩展卡尔曼滤波(AIEKF)定位算法,实现了对空中运动目标位置和速度的估计。仿真实验结果表明,相比于EKF算法,AIEKF算法收敛速度更快、定位精度更高。     

纯方位TMA的变增益扩展卡尔曼滤波算法

通过对水下纯方位目标运动分析中的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的分析,利用方位新息,构成了一条反馈回路,从而将EKF算法改进为变增益扩展卡尔曼滤波(VGEKF)算法.对比仿真分析表明,VGEKF较之EKF滤波效果有所改善,增强了稳定性,提高了精度,为水下纯方位目标运动分析的实现提供新的途径.     

自适应两步滤波算法在机载IRSTS被动定位中的应用

在机载红外搜索跟踪系统被动定位研究中,针对扩展卡尔曼滤波算法要求先验的噪声统计及存在系统观测模型线性化误差影响滤波精度的特点,利用两步滤波算法并结合Sage-Husa噪声估计器构建了适用于机载IRSTS被动定位特点的自适应两步滤波算法模型,算法不仅实时在线地估计了观测噪声的统计特性,而且避免了观测模型线性化误差.仿真结果表明,在完全相同的初始条件下,自适应两步滤波算法对目标运动参数的估计结果明显优于扩展卡尔曼滤波,从而提高了机载IRSTS被动定位的精度.     

雷达无线组网抗干扰技术

介绍了将三部火控雷达进行无线组网的一种方法。系统的网络拓扑结构采用星形结构,各子站由单片微型计算机、雷达数据采集模块、调制解调器和调频无线电台等组成,信息处理中心由通用PC机实现。雷达无线组网后,即可通过该系统的坐标转换功能实现雷达间的资源共享,也可实现实时的无源交叉跟踪和定位,还具有一定的抗反辐射导弹攻击的能力,从而形成一个综合抗干扰系统。     

中远程空空反辐射导弹的战术问题

提出了一种用普通战机挂载中远程空空反辐射导弹,对抗雷达探测距离占有绝对优势的先进飞机或隐身飞机的新战法,并计算最大发射距离.该战法是在被敌方机载雷达截获并面临导弹威胁的情况下,主动发射空空反辐射导弹攻击目标辐射源,然后进行置尾机动,破坏来袭导弹的中制导,使它脱靶,达到消除来袭导弹的威胁和攻击对方的双重效果.     

极化域-空域联合估计在反辐射导弹抗诱偏中的应用研究

提出了将极化阵列应用到反辐射导引头上,导引头利用目标与诱饵的极化差异,采用极化域-空域联合估计方法抗诱偏。首先,利用波达方向矩阵法,估算出雷达与诱饵的空间二维到达角和极化参数,将估算出来的二维到达角信息为反辐射导引头提供导引,极化参数用来鉴别雷达与诱饵,从而达到抗诱偏的目的。然后,结合导弹运动方程及导引方程对反辐射导弹抗三点源诱偏进行了全弹道数字仿真,并且采用Monte-Carlo方法对全弹道仿真进行了多次实验,仿真结果证明了将极化域-空域联合估计应用于反辐射导引头抗诱偏的可行性。     

诱偏条件下反辐射导弹毁伤能力研究

基于有源诱偏原理,推导出反辐射导弹在有源诱偏条件下的弹落点计算公式;并由已知的导弹毁伤模型,利用计算机仿真获得对目标雷达或其有源诱饵的毁伤效能。通过仿真结果分析不同的攻击角和末速度对导弹毁伤效能的影响,由此获得反辐射导弹在干扰条件下的最佳攻击角和末速度范围,对于在诱偏条件下研究反辐射导弹毁伤能力的有效性和实用性提供一定的理论和实用参考。     

舰载无源被动定位与卡尔曼滤波

根据舰载无源被动定位的特点,论述了用舰载雷达侦察设备通过测向对敌舰载雷达进行定位时,采用卡尔曼滤波提高被动定位精度及跟踪精度的原理和方法,为导弹进行隐蔽攻击奠定了基础。     

某型机载空地反辐射导弹作战仿真与效能评估

针对某型机载空地反辐射导弹(ARM)作战特点,详细分析了反辐射导弹的作战过程,并对其作战过程进行了仿真建模,深入研究了反辐射导弹在单点源、两点源、三点源作用下的作战效能,最后通过蒙特卡洛方法仿真模拟了反辐射导弹作战的全过程,并对其作战效能进行了评估,得出了影响反辐射导弹作战效能的主要因素,为某型空地反辐射导弹的靶场训练提供了比较合理的依据。     

反辐射导弹及其对抗措施研究

反辐射导弹的快速发展给防空系统雷达及其它辐射源造成极大威胁。针对反辐射导弹技术战术特点,综合分析研究了反辐射导弹的作战使用弱点,从技术、战术、指挥三个方面着手,提出了对抗反辐射导弹的几种方法和措施,这些方法和措施可较好地满足防空兵部队抗反辐射导弹的作战与训练要求。