基于遗传算法的低探测概率稳态滤波器优化

低探测概率机动目标跟踪α-β-γ滤波器收敛速度和精度是一对难题.通过对目标机动域的划分,提出基于遗传算法稳态α-β-γ滤波器的参数优化.在滤波计算中,根据目标机动估计值并结合跟踪波门的设定实时调整滤波器参数.通过在目标位置信息可测条件下的稳态滤波仿真表明,经优化的α-β-γ滤波器跟踪精度和收敛速度显著提高,较好解决了滤波环境恶劣时稳态滤波跟踪问题.     

α-β跟踪滤波器的零极点分析法

利用α-β跟踪滤波器的状态空间方程和离散传递函数之间的转换关系,将位置和速度的滤波及预报估计问题,转化为Z域内讨论根轨迹中零极点的分布问题,对目标平衡跟踪时滤波和估计参数变化规律给予了一种新的解释.     

用于跟踪机动目标的固定增益的二节估值器

二节α-β-γ估值器被推荐为跟踪机动目标的α-β和α-β-γ滤波器产生自适应增益的一种补充方案。本文的目的是,完成具有二节的固定增益的,可变维数的α-β-γ估值器的设计。二节α-β-γ估值器是由二节的卡尔曼估值器推导出来的,噪音方差化简矩阵和稳态误差协方差矩阵被作为稳态增益的函数。作为滤波器参数选择的步骤也随着对付机动响应的技术和用于置初始值的增益列表技术一起被给出来。常速目标的运动学限制也被结合进二节估值器中,形成α-β-γ估值器。给出了与α-β-γ滤波器性能相比较的模拟结果。     

基于α-β滤波算法的目标运动信息滤波与估计

针对目标运动量测信息的特点,通过分析α-β滤波算法,指出该算法常增益的特点影响其对机动目标的跟踪效果.为了克服这个缺点,给出了一种新的目标运动信息滤波和估计的自适应算法,该算法可直接利用构造的函数关系自适应调整α,β的值.仿真结果表明,该自适应α-β滤波算法对目标运动信息的滤波和估计具有较好的性能.     

机动驱动α—β和α—β—γ跟踪滤波器

本文介绍了用于高速运动航迹的一组新的α—β和α—β—γ跟踪滤波器的最佳增益。增益的选择是由机动航迹的真实加速度或“冲击运动”和雷达量测误差要求驱动的。机动驱动(MDF)α—β和α—β—γ跟踪滤波器的实现是直截了当而毫不含糊的。     

组合滤波方法在实时数据处理中应用

针对某种滤波方法独立用于飞行器试验,引起实时数据处理精度欠佳的问题,为了提高实时数据处理精度开展组合滤波方法研究。分析飞行器轨道特点和滤波器收敛特性,提出了将飞行器的轨道按时域分段,根据不同时域以α-β-γ滤波为主、多项式中心平滑滤波为辅,或将主、辅关系颠倒过来组合使用,并将滤波器初始以及测量数据中断点作为特殊情况加以处理。结合以往工程实际应用的经验,给出不同时间段落和数据中断点的滤波器使用原则和控制流程,为组合滤波方法在工程上实现奠定了基础。     

某高炮火控系统滤波器设计

对目前高炮火力控制系统目标滤波与预测进行了分析与研究。在此基础上结合工程实际设计了一种α-β滤波器,该滤波器的原理是把在连续系统中频率域的要求和在离散系统中Z域的要求转换成时域中在典型信号激励下的时间响应的特征值的要求,从而在时间域中以特征值的要求进行综合,再把综合的结果转换回Z域中,最终得到所确定的α-β滤波器,给出了α-β滤波器的Z传递函数、分析了α-β滤波器参数的确定,对α-β滤波器的静态误差进行了研究,对设计方案进行了计算机仿真和实际应用。     

基于单目标双站测距的改进型三角定位法

针对不同传感器的测量值时间不匹配、定位精度低等问题,提出一种改进型三角定位法。引入α-β-γ滤波器,一方面对测量值滤波能够减小输入值误差;另一方面利用滤波得到的角速度和角加速度进行外推,将测量值进行时间配准,旨在提高定位精度。同时,分析了影响定位精度的几个因素,并进行了仿真验证。结果表明改进型三角定位法极大地提高了精度,并在传感器的布阵上给出依据,这对作战指挥决策具有重要的意义。     

一种自适应α、β、γ滤波算法

针对Ｋａｌｍａｎ滤波运算量大和目前的一些自适应α－β滤波算法存在的不足,本文给出了一种新的自适应α、β、γ滤波算法,仿真结果表明了该算法的可行性。     

基于改进IMM-UKF的弹道导弹再入段跟踪数据滤波

针对弹道系数未知的弹道导弹再入段跟踪雷达测量数据滤波这类非线性强的滤波问题,提出可变多模型无迹卡尔曼滤波算法。利用无迹卡尔曼滤波逼近精度高,计算量小,适应于任意非线性模型的特点,将其作为多模型的基本滤波器;滤波算法根据各模型正确描述目标状态的概率,动态地改变多模型数量和模型参数。上述方法的综合运用,提高对目标状态估计精度,降低了计算的复杂度,仿真实验验证了方法的有效性。     

基于改进IMM-UKF的弹道导弹再入段跟踪数据滤波?

针对弹道系数未知的弹道导弹再入段跟踪雷达测量数据滤波这类非线性强的滤波问题,提出可变多模型无迹卡尔曼滤波算法。利用无迹卡尔曼滤波逼近精度高,计算量小,适应于任意非线性模型的特点,将其作为多模型的基本滤波器;滤波算法根据各模型正确描述目标状态的概率,动态地改变多模型数量和模型参数。上述方法的综合运用,提高对目标状态估计精度,降低了计算的复杂度,仿真实验验证了方法的有效性。     

防空导弹反弹道导弹跟踪制导规律研究和弹道仿真

利用基准优化弹道参数和滑模控制思想,构造滑动面,提出了一种新的弹道跟踪制导规律。给出了详细的推导过程,并且对所构造李雅普诺夫函数进行了稳定性证明,还进行了弹道跟踪制导数字仿真,提供了仿真弹道数据和有关弹道参数曲线。结果表明,提出的弹道跟踪制导规律是有效的,可用的。     

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。     

基于模糊自适应变维Kalman滤波器的跟踪算法(英文)

针对不同阶数的Kalman滤波器具有不同的跟踪能力与跟踪效率之间存在的矛盾,设计了一种模糊自适应变维跟踪算法(FAVD)。该算法使用两级滤波器,根据目标机动性的变化,适当地调整滤波器的阶数,使跟踪结果快速收敛,很好地解决了矛盾。同时通过模糊推理机制,在线调节高阶滤波器的参数,使适用范围大大增强,提高自适应能力,从而使该算法可以采用较少的模型覆盖较多的目标运动模式,达到很好的跟踪滤波效果,计算量也会大大减小。通过对计算机仿真结果分析表明,提出的算法具有可靠、计算简便、快速等特点,模型滤波精度较高,并可实现实时跟踪预测,具有一定的理论价值和实用价值。     

提高视线转率精度的一种改进方法

视线转率算法的改进是提高视线转率精度的重要途径之一。提出了一种计算视线转率的修正的几何算法,并利用该算法改进了α-β滤波器,改进的α-β滤波器具有更高的精度,其性能与Kalman滤波器相当,但算法更简单、可靠。仿真结果验证了该方法的有效性。     

粒子滤波跟踪弹道下降段在炮位侦察中的应用

在传统的炮位侦察方式中,往往对对方炮弹弹道上升段采用扩展卡尔曼滤波方法进行弹道跟踪,这就导致了阵地部队安全性和雷达威力受限的问题,而开展对方弹丸弹道下降段跟踪的研究有利于解决这一问题.对于弹道下降段的跟踪,采用传统的扩展卡尔曼滤波方法无法满足炮位侦察的精度需求,而粒子滤波方法的应用使得这一思路变为可行.首先描述了对下降段弹道跟踪时炮位侦察的全过程,并建立了待跟踪弹道目标的状态空间模型,然后应用粒子滤波方法对下降段弹道进行了跟踪辨识.仿真结果表明,粒子滤波具有比扩展卡尔曼滤波精度更高和运算时间更长的特点,其仿真结果能够满足炮位侦察的精度要求.     

弹道滤波算法研究

为导引我方发射的制导炮弹等目标,需要在炮瞄雷达跟踪炮弹的基础上准确估计炮弹目标的位置、速度等状态信息。鉴于直接对测量的弹道轨迹建立常规运动模型滤波效果较差,提出了两种方法。一种基于弹道偏差滤波的方法,另一种是基于弹道方程滤波方法。仿真计算比较结果表明文中建立的弹道滤波算法对弹道类目标的滤波精度和反应时间上有大幅度提高。     

α-β法中数据粗量化输入时输出误差上限的分析

本文从α-β恒增益滤波器的估值递推方程出发,推导了数据粗量化输入时,该系统因量化误差引起的输出估值误差的上限公式,并针对α-β滤波系统稳定域中三个不同区域的粗量化误差上限进行了数值计算。计算结果表明,这三个区域的误差上限数值范围略有不同,但总的来说,该系统在稳态工作情况下输出粗量化误差的上限在(0.5q～0.75q)之间。显然由这种方法计算出的误差上限比实际输出的粗量化误差要大,但对于输入量化误差不能被看作均匀分布白噪声的粗量化输入的情况,这种分析方法可供误差分析的参考。     

舰炮发射增程弹道修正弹测量弹道坐标转换

为了对增程弹道修正弹进行偏差计算、形成修正指令,需要对测量的一段弹道参数进行辨识,目前的辨识算法都是基于相对地球静止射面坐标系的,但是,舰炮发射修正弹以后舰艇继续机动,跟踪雷达随之运动和摇摆。针对舰艇作战环境的特点,建立了舰炮发射增程弹道修正弹测量弹道坐标到射面坐标系的转换模型,并采用基于弹道方程的滤波方法对转换后的坐标数据进行了仿真。建立的模型可以为舰炮发射修正弹的火控软件研制提供参考。     

用于闭环校射系统雷达跟踪弹丸的弹丸运动模型

以国产某型舰炮为例,结合动目标跟踪理论和外弹道理论,分析研究了弹丸运动的局部变化规律,提出了一种简化的弹丸运动数学模型,适用于闭环校射火炮武器系统火控雷达对弹丸目标的实时跟踪,可以有效地降低弹道滤波和预测的计算量并提高弹道滤波和预测的精度,使之满足武器系统对跟踪精度和处理速度的严格要求,具有重要的工程应用价值.