多站多目标交叉定位技术

交叉定位是一种利用多站角度信息进行解算获得目标距离信息的方法,利用双站即可完成对目标的三维定位.但在多站多目标情况下,该方法存在虚假定位问题,且此时的误差分布特性和定位精度较差.提出一种基于最小距离门限判决的多雷达站多目标交叉定位假点剔除算法,并利用目标的冗余信息进行数据融合,以改善雷达交叉定位系统中交叉定位误差分布特...     

遥感视频卫星多目标检测、跟踪和定位算法

提出基于道路掩模(Road Masking)、高斯混合模型(Gaussian Mixture Model,GMM)和数据关联(Data As-sociation)的遥感视频卫星(Video Satellite)多目标(Multiple Object)检测、跟踪和定位(Detection Tracking and Locating)算法.该方法基于深度学习实现了遥感视频中的道路网提取(Road Network Extraction).在检测阶段,基于高斯混合模型采用背景差分的方法得到道路上动态多目标的检测结果.在跟踪阶段,基于邻域搜索算法实现相邻帧中同一个目标检测结果的数据关联,从而得到每个目标的连续跟踪轨迹.在定位阶段,利用遥感影像正射校正技术得到影像行列号坐标与WGS84经纬度坐标之间的转换关系,从而得到目标的经纬度坐标.基于长光一号卫星获取的真实遥感视频进行了多目标检测、跟踪、定位实验,验证了该方法的可行性.     

多站时差定位中的病态性分析及其改善方法

在多站时差定位过程中,传统定位算法在传感器布站不合理的情况下通常会表现出明显的病态性,其导致定位结果不稳定、精度低。针对此问题,首先分析了时差定位过程中病态性产生的物理场景,并通过奇异值分解揭示了病态性的本质;其次根据时差定位观测矩阵的特征值分布特点,提出了一种改进的多站时差定位改善方法,该方法基于LS估计信息矩阵的条件指标进行奇异值修正,兼顾了目标定位的分辨率与方差,能显著提高多站时差目标定位的精度和稳定性,且没有增加系统和算法复杂度;最后将该算法与传统算法进行了仿真比较,结果证明了该算法优越性。     

基于混合优化算法的单分量磁性定位方法

为解决现有磁定位方法的定位精度较大程度上依赖于定位参数初始值估计精度的问题,提出了基于混合优化算法的单分量磁定位方法.首先利用舰船垂向磁场的衰减特性构造了相关系数函数,该函数与测量面上磁场的拟合误差函数共同组成了一种新的多目标规划函数,然后将微分进化算法与方向加速法相结合形成了混合优化算法,再利用该算法通过多目标规划函数确定最优的定位参数解.实验证明,对于未安装定位系统的半合作舰船,该定位方法利用磁传感器所测目标的垂向磁场,能较准确地确定舰船相对于磁传感器的位置,定位结果稳定可靠,定位精度较高.     

基于交会角的多站交叉定位融合算法及误差仿真

交叉定位是一种利用多站角度信息进行解算获得目标距离信息的方法,利用双站即可完成对目标的三维定位,但此时的误差分布特性和定位精度较差。在多站系统中,可以利用目标的冗余信息进行数据融合,以改善雷达交叉定位系统中交叉定位误差分布特性和定位精度,提出了基于交会角的多站交叉定位融合算法,仿真结果给出了融合前后的定位误差分布图。与以往的方法相比,此方法计算量小,实时性较好。     

相控阵探测器对地目标快速聚焦定位策略研究

针对机载相控阵探测器对地目标定位精度不高的问题,提出一种基于波束控制的快速聚焦定位策略。该策略利用相控阵天线辐射波束角度可调的特点,对目标区域依次进行扫描;并通过改变相控阵发射波束参数,缩小目标探测区域;同时利用加权算法、探测模型共同解算得到目标的二维坐标。该策略能够快速缩小探测区域,最终实现波束聚焦以及目标定位。实验室测试验证了该策略的可行性,定位误差能够控制在2 m以内。     

基于QMC-IPF-JPDA的多目标无源协同定位算法

针对杂波环境中多目标的检测跟踪问题,提出一种基于拟蒙特卡罗智能粒子滤波联合概率数据关联的无源协同定位算法。该算法建立双基站无源协同定位系统目标检测跟踪的数学模型。通过拟蒙特卡罗技术使粒子分布更加均匀,并对更新阶段的粒子进行交叉变异以提高粒子多样性。结合测量信息,利用联合概率数据关联算法实现多目标检测跟踪。仿真结果表明,所提算法能有效解决杂波环境下多目标检测跟踪问题,提高跟踪性能。     

低信噪比下融合随机共振的运动目标检测算法

为提高智能视频监控系统中运动目标检测算法在低信噪比条件下的鲁棒性,结合混合高斯背景建模算法和随机共振原理实现一种低信噪比下的运动目标检测算法。算法根据混合高斯背景模型对当前帧生成目标概率灰度图,在本文定义的性能评价函数下,通过向该概率灰度图添加噪声使得评价函数最优化从而达到随机共振,对该随机共振灰度图进行阈值分割得到输出的检测目标。针对昏暗、大雾和红外视频分别进行了实验,证实了本文算法的有效性同时也显示本文算法相对于普通背景差算法性能获得了明显提升。     

一种TDOA/FDOA联合校准定位算法

针对接收站自身存在定位误差情况下的无源定位问题,提出了一种基于时频差(TDOA/FDOA)的多运动目标定位与接收站校准联合算法。该算法采用加权最小二乘(weighted least-square,WLS)估计器,对目标和接收站的定位值进行联合估计。首先,通过引入目标定位假定值和一个中间变量,将高度非线性的无源定位方程进行伪线性化;然后,利用中间变量与目标定位值的关系,改善目标的定位精度。仿真结果表明:由于该算法利用多个运动目标共用同一个含噪接收站阵列这一特性,将多个目标的定位和接收站的校准进行联合考虑,相比于自校准法具有更强的鲁棒性。     

GM(1,1)模型用于目标方位数据预处理

基于估计理论这一数学基础的纯方位目标运动分析,由于其本质上的非线性,导致估计性能严重依赖观测精度,在大噪声背景下,收敛慢,甚至发散.针对此,提出一种基于灰色系统GM(1,1)模型的数据预处理算法.该算法不需要数据的概率分布、一二阶矩等统计先验知识,而是通过生成具有较强规律的数列,揭示数据的内在规律.仿真结果表明,该模型能有效地滤除背景噪声;经过预处理后的数据用于目标运动状态求取,解算结果理想.     

多基地多目标无人机协同任务规划算法研究

在多基地多目标多无人飞行器(unmanned aerial vehicle,UAV)的协同任务规划这类约束条件众多、复杂且耦合的多目标优化与决策问题中,利用传统的粒子群优化算法在寻优时容易陷入局部最优,为此,提出了一种基于模拟退火的混合粒子群算法.基于攻打任务背景,综合考虑无人机的物理性能约束,搭建航迹长度最小适应度函...     

理想通信条件下弹星协同定位方法

为了提高弹载电子侦察设备的定位精度,对目标实施更精确的打击,提出了理想通信条件下的弹星协同定位方法,对基于概率的定位原理进行了分析,对定位系统的架构及定位流程做了说明,并在STK中做了仿真演示,提出基于概率的弹星协同定位算法,给出了该算法的数学推导,并对算法进行了仿真实验,验证了该算法的有效性并对算法性能做了一定分析。     

理想通信条件下弹星协同定位方法北大核心

为了提高弹载电子侦察设备的定位精度,对目标实施更精确的打击,提出了理想通信条件下的弹星协同定位方法,对基于概率的定位原理进行了分析,对定位系统的架构及定位流程做了说明,并在STK中做了仿真演示,提出基于概率的弹星协同定位算法,给出了该算法的数学推导,并对算法进行了仿真实验,验证了该算法的有效性并对算法性能做了一定分析。     

基于简化的充分统计量(RSS)的红外图象跟踪算法

本文论述了用红外图象序列跟踪目标的问题。证明库尔哈维开发的贝叶斯闭环估计算法很适于红外跟踪问题。红外焦平面阵列上的辐射强度模式适于用RSS的闭环表达式,在库尔哈维的算法中就是用这种方法对真正后验密度进行近似估计的。由RSS新建的公式可以导出对目标状态的估计。为了比较,使用以前开发的基于广义卡尔曼滤波器(EKF)的红外跟踪算法和基于RSS的新方法,借助红外图象序列跟踪目标。已证明,在EKF发散的高速情况中,RSS算法仍保持跟踪。     

分布式二进制传感器网络目标定位研究*

着重研究了分布式二进制传感器网络中对单目标定位的两个关键环节:传感器节点的协作和目标位置估计.在节点协作方面,提出了一种简单协作方法,这种协作方式仅要求节点在检测到目标进入或目标离开其探测区域时发送消息,通信量非常小;在目标位置估计方面,提出了一种基于m-网格的定位算法,该算法不同于质心定位法,综合考虑了探测到和未探测到目标的节点的位置信息对定位的贡献.仿真结果表明,在都使用简单协作方法的条件下,基于m-网格的定位算法在定位精度上优于质心定位法.     

混合粒子滤波被动定位算法

为实现空中机动单站对运动目标的快速无源定位,提出了一种基于测向交叉定位方法的混合粒子滤波算法.针对粒子滤波初始化存在的问题,该算法从测向交叉定位方法得到建议分布,利用角度测量对状态变量的约束关系产生所需粒子,避免了粒子滤波产生粒子时的随机性,减少了高维情况下所需的粒子数目,降低了运算成本,提高了粒子滤波的实时性能.与粒...     

低信噪比抖动红外点目标的检测

本文为解决低信噪比条件下抖动红外点目标的检测问题，提出了一种基于膨胀累加、检测前跟踪的检测算法。该算法运用膨胀累加方法能够消除抖动对多帧累加算法的不利影响，使目标能量仍然能够实现有效的积累，从而达到目标增强的目的。本文还采用了小波变换预处理方法，对图象中相关的１／ｆ噪声进行白化。模拟实验结果表明，该算法能够快速检测出信噪比为２抖动点目标。     

一种新的基于特征值分解的双站无源定位算法

在自卫式噪声干扰的条件下,地面制导雷达将无法得到目标的斜距信息,无法实现对目标的定位,此时只有采用雷达组网方式,利用2个或多个雷达站的测角信息来对空间目标进行定位。提出一种基于特征值分解的新的定位跟踪算法,该算法具有计算简单、清晰,运算量小的优点,仿真也表明该算法有较好的精度。     

一种舰载作战系统系泊对准约定真值预估方法

针对舰载作战系统系泊对准中普遍的使用标定地标的大地测量数据进行真值计算的方法,提出了基于极坐标变换迭代算法,推导了二维的舰载探测器探测方位角和探测距离的对准计算算法.并分析了在不同标定地标条件下给定的大地测量目标真值转换到探测器回转中心所的角度、距离约定真值,建立一种约定真值的预估方法,在探测器精度允许的情况下可用该方...     

基于改进的概率假设密度多目标跟踪算法

针对多个目标相互紧邻时,概率假设密度滤波器难以正确估计当前目标个数以及目标状态问题,提出一种改进的高斯混合概率假设密度滤波算法。根据每一时刻更新后所有目标的权值构造权值矩阵,通过权值矩阵中目标权值的分布来检测当前目标权值是否存在更新错误。基于新的目标权值再分配策略,对权值矩阵中每个目标可能不正确的权值进行调整,使得每个目标能够获得合理的权值。仿真实验表明,该算法能够准确地估计紧邻目标数目以及状态。