战场态势一致性技术专题讲座(二) 第3讲 战术数据链航迹处理

文章介绍了数据链的基本概念。美军最典型的战术数据链是16号链,描述了16号链的航迹消息和航迹处理流程,详细分析了航迹质量计算方法、数据配准、航迹相关/解相关、报告职责、航迹协调等关键技术与方法,简要概述了装备应用水平。     

一种基于航迹类型的传感器管理算法

目标航迹类型包含了丰富的战术信息.针对目标验证、跟踪和火控等战术任务的需求,将目标航迹分为临时目标航迹、稳定目标航迹、已锁定目标航迹、已攻击目标航迹,在此基础上提出了一种基于航迹类型的传感器管理方案和算法,阐述了方案的工作原理,并给出了相应的性能评估指标.仿真研究表明该算法能够满足不同目标对传感器资源的不同需求.     

无人机航迹规划常用算法

无人机航迹规划是实现无人机自主飞行的关键技术保障,航迹规划算法则是航迹规划的核心。首先介绍无人机航迹规划的相关理论,其次分析归纳了当前常用的航迹规划算法,最后阐述了航迹规划所面临的挑战及其发展方向。     

多传感器融合系统航迹号管理方法

多目标杂波环境下 ,多传感器探测形成的航迹之间呈现错综复杂的关系 ,多传感器系统融合中心航迹管理成了迫切需要解决的问题。在原有单航迹号分配方法的基础上 ,提出多航迹号分配方法 ,并扩展到立体图航迹号管理方法。尤其是航迹号立体图的引入 ,为航迹管理提供了一个新的思路。     

分布式情报指挥系统中空中目标航迹的上报与管理

本文从多类传感器的航迹相关问题出发 ,对分布式层次型结构的情报系统中航迹上报与管理问题进行了研究。在航迹上报与管理问题的研究过程中 ,系统建立了两个模型(ModelA、ModelD)并引入真实跟踪概率对空中目标航迹进行管理、较好地解决了系统的通信负担和航迹上报过程中的延时问题。     

一种空中目标航迹聚类方法研究

针对目前传统航迹聚类方法的不足,提出一种空中目标航迹聚类方法。首先提出一种航迹自适应拟合算法,对空中目标航迹进行拟合提取航迹特征;然后,在所提取的航迹特征基础上提出基于k-means算法的航迹聚类方法,通过对航迹特征点及拟合曲线的聚类,将同一类航迹聚类形成相似航迹簇;最后通过实验仿真,验证了该聚类方法的有效性。     

大时空差条件下高超声速目标检测关联算法

针对临近空间高超声速目标因产生等离子体鞘套导致航迹中断的问题,提出了一种大时空差条件下的目标检测与航迹关联算法。在三维空间中将量测点坐标变换为径向距离-时间坐标,后通过Hough变换进行非相参积累,设置低门限提取分航迹。根据分航迹间的时间、速度、方位角多信息融合,关联属于同一条真实航迹的分航迹并输出最终航迹。仿真结果表明,算法具备对多个高超声速目标中断航迹检测关联的能力,具有一定的工程实践意义。     

一种改进遗传算法在UCAV快速航迹规划中的应用

针对无人作战飞机(Unmanned Combat Aerial Vehicle,UCAV)航迹规划约束条件复杂、不确定因素多、实时性要求高的特点,提出了一种基于Voronoi图和改进遗传算法的快速航迹规划方法。该方法采取分层航迹规划的思想,首先根据Voronoi图生成初始航迹,并综合考虑约束条件,赋予各条航迹相应的权值;然后应用改进的遗传算法在生成的航迹空间中寻优,最终得到满意的航迹。该算法利用多处理机并行计算技术对传统遗传算法进行改进,大大缩短寻优时间。仿真结果表明基于Voronoi图和改进遗传算法的航迹规划提高了实时性,增强了UCAV的动态战场适应能力和突发威胁应对能力。     

不确定环境下飞行器航迹规划

根据环境的确定性程度,飞行规划可划分为确定性航迹规划和不确定性航迹规划。针对不确定战场环境航迹规划问题进行了研究,提出了一种基于概率表示的军用飞行器航迹规划方法。根据威胁源的存在概率函数、位置分布概率函数和静态威胁概率函数模型,建立了不确定威胁的威胁概率函数模型。将遗传算法运用到航迹规划中,并进行了仿真实验,仿真结果验证了模型及算法的有效性。     

基于PostGIS的历史航迹重演分析系统设计与开发

针对当前航迹数据的存储管理与分析计算技术不成熟、没有一套完善的历史航迹数据存储、管理、重演与分析工具的现状,首先设计了基于PostGIS数据库的历史航迹重演分析系统架构,并建立了该系统的具体功能模块;然后,采用C#编程语言和SharpMap地图渲染引擎对系统的原始数据存储、航迹重构、航迹时空查询、重演与显示等模块进行了开发实现,验证了该系统架构的灵活性、易用性和可扩展性。     

虚拟射击试验中航迹生成的验证方法

针对高炮武器系统射击精度试验中存在的问题,提出了虚拟射击试验方法,其中航迹生成是其核心问题。为验证航迹生成方法的合理性,首先给出了航迹生成的基本过程,得到了航迹生成的两大支撑点:某一时刻误差分布的正态性和区间的平稳性;其次,分别利用Kolmogorov-Smirnov检验法和t检验法、F检验法对航迹生成的两大支撑点进行验证;检验结果表明了两大支撑点的合理性,进而说明了虚拟射击试验中航迹生成的正确性。     

系统误差下航迹关联算法

针对系统误差对目标航迹的影响,提出了一种新的系统误差下航迹关联算法,该算法采用模糊综合决策的思想,抓住目标航迹的不变信息建立模糊因素集,通过构建目标航迹紧密度矩阵提取最有可能的航迹关联对,从而达到系统误差下航迹关联的目的,通过典型环境下的仿真,验证了该算法在传感器组网存在系统误差情况下进行航迹关联的优越性,其具有较好的航迹关联效果和较强的鲁棒性。     

一种航迹数据高维特征矩阵提取方法

针对雷达航迹数据特征提取不充分使得对空中目标分类识别准确率低的问题,提出了一种航迹数据高维特征矩阵提取方法.首先从机动性、巡航性、飞行区域以及高阶特征进行航迹数据分析,进而在不同维度统计数据特征、提取多维航迹数据特征参数,最终形成航迹数据高维特征矩阵.通过实测航迹数据实验表明对特征提取充分,多类机器学习方法验证识别率统...     

图形模型在航迹规划中的应用

对几种图形模型航迹规划的基本原理和方法进行了介绍,并进行了仿真验证。针对图形模型航迹规划中可行点选取的随意性,提出利用遗传算法寻找初始可飞区域内的可行点,将可行点连接起来就组成了初始可行航迹,此时便可用dijkstra算法进行航迹规划。由于标准传统遗传算法航迹规划的不足,提出运用实数编码的贝叶斯优化算法进行航迹规划,通过仿真验证了算法的有效性。     

一种异类多传感器航迹关联新算法

针对传统航迹关联方法在航迹密集条件下易发生关联错误的缺点,提出了一种异类多传感器航迹关联新算法。首先,基于航迹专属信息实现完美关联,其次,在完美关联失败的情况下,基于航迹共有信息实现非完美关联,并提出了航迹关联的流程和航迹关联的计算方式,最后,给出了关联冲突的判定方法和基于分段法的冲突解决方法。数值试验表明,相对于传统算法,新算法能够较好地解决航迹密集环境下的关联错误问题,计算方法简单,便于工程实现。     

系统误差下的模糊航迹关联方法

航迹关联对航迹融合结果具有决定性影响。为了解决组网雷达存在系统误差情况下的航迹关联问题,采用归一化的方法,构造了一种新的隶属度函数,采用模糊方法进行航迹关联,该算法简单易于实现,可以准确地实现密集目标的航迹关联。仿真结果显示了该算法的有效性。     

多尺度聚类Hough变换航迹起始方法

针对基于Hough变换航迹起始方法存在的航迹簇拥现象,提出了一种基于多尺度聚类的Hough变换 (MSC-HT)航迹起始方法.该方法首先对量测进行Hough变换,利用较低的阈值得到备选航迹;然后对备选航迹进行多尺度聚类,通过变化尺度参数寻优,自适应确定起始航迹数目和航迹参数,仿真结果表明了算法的有效性.     

直升机低空突防中的近程航迹规划方法

武装直升机实施低空突防时,在远程航迹规划得到的参考航迹上进行近程航迹规划来求得用于飞行的实际航迹,通过近程规划中面临的实际战场情况和机载探测、导航系统自身限制的分析,得到近程规划算法的主要限制和约束条件,并建立了快速蚁群算法和宽度优先快速搜索算法两种近程规划方法,在样例地形和威胁信息的基础上进行仿真,搜索最优航迹,计算航迹的各项指标,针对两种算法的特点进行了讨论,最后的计算结果可以作为近实时情况下的实际飞行航迹节点提供给导航系统。     

基于几何法的航迹关联算法研究

为更好地适应工程应用上的需求,提出一种基于几何法的航迹关联算法,把每一条航迹线看作具有一定宽度的航迹带,通过计算另一航迹在航迹带中的长度占自身总长度的比例来判断两条航迹是否关联,针对算法效率问题给出了航迹简化的思路,并且编程实现了上述所有算法.用仿真试验验证了算法的有效性和正确性.     

密集目标有偏航迹整体匹配关联方法

针对密集目标和传感器探测存在较大系统偏差的复杂条件下的分布式融合中航迹关联问题,设计了一种整体匹配航迹关联方法,首先将所有航迹划分成若干个关联聚,对各传感器都有多个目标航迹的关联聚采用多目标点图整体匹配,对某传感器只有单目标航迹的关联聚采用航迹段整体匹配,从而获得关联聚内所有航迹的关联关系。在仿真分析中,随机产生态势,分别计算新算法在不同情形下的漏关联、正确关联率、错误关联率。仿真验证结果表明该算法在不同目标密集程度、系统误差情形下都有较好的适应性。