防空作战单元的航迹管理和目标识别

本文以防空导弹作战单元指控系统的航迹管理和目标识别为应用背景,着重介绍单目标和编队目标航迹管理的可行性及存在的间题,并阐述一种改进的目标识别算法.     

不确定性目标运动的航迹互联和航迹融合

在各种程度不确定的目标运动即过程噪声以及各种程度的不确定初始条件下,运用一个简单的线性-高斯-泊松模型,进行定量比较典型的航迹融合算法和航迹互联量度.用解析法比较航迹融合算法,而航迹互联量度通过蒙特卡罗模拟来估计.     

基于熵权的多站纯方位目标定位分析北大核心

为克服传统权值主观性强、复合性差等现象,提出了一种基于改进熵权的多站纯方位目标定位算法。算法系统分析了匀速直线运动下的目标纯方位信息,给出了目标航迹参数与位置坐标模型,并运用均方误差进行了精度分析。仿真实验表明,本算法能有效地降低估计误差,提高多站融合精度。     

频谱共存下机载组网雷达辐射资源与航迹规划联合优化算法

为了提升频谱共存环境下机载组网雷达多目标跟踪性能,提出了一种雷达辐射资源与航迹规划联合优化算法。首先,推导了包含雷达辐射资源以及载机飞行参数的贝叶斯克拉美-罗下界表达式,以此作为多目标跟踪精度的衡量指标;在此基础上,以最小化机载组网雷达多目标跟踪误差为优化目标,以雷达辐射资源总量、载机机动性能、通信基站可容忍干扰能量和跟踪各目标节点数为约束条件,建立频谱共存下机载组网雷达辐射资源与航迹规划联合优化模型;然后,将上述优化模型分解为多个子问题,并结合循环最小化算法、半正定规划算法和粒子群算法进行分步求解。最终仿真结果表明,所提算法能够在保证通信基站正常工作的条件下,充分利用各平台运动优势,与现有算法相比,能够有效提升机载组网雷达的多目标跟踪性能。     

转向机动条件下利用拖船航迹的拖线阵阵形估计

针对水动力模型(water-pulley模型)适用范围有限的问题,提出一种对拖船航迹进行平滑得到拖线阵声阵段运动轨迹,进而实现阵形估计的方法。通过分析缆的稳态振荡响应特性,近似认为声阵段上各点沿同一轨迹运动;设计平滑窗将拖船回转机动航迹平滑为声阵段航迹,并将其拓展应用于拖船转向机动的情况;利用平滑窗的一部分对距离拖船不足平滑窗宽度的航迹部分进行平滑得到当前拖缆段阵形,从而实现转向机动过程中全阵阵形的实时估计。仿真结果表明:若拖线阵由间隔为5 m的81个阵元构成,所提出的方法与朴素water-pulley模型相比可以使转向机动过程中的平均阵增益提高约0.8 dB,平均方位估计偏差减小约4.7°。利用仿真结果分析算法的输入敏感性,对阵形估计方法进行简化使其更易于工程实现,海试数据验证表明简化的方法可行、有效。     

基于改进差分进化算法的多无人机航迹规划

针对已知三维环境下的多无人机动态路径规划问题,在多无人机协同方面基于参考路径长度以及威胁距离进行任务点规划,并根据实际环境设定了约束函数和适应度函数。在航迹规划算法方面则采用改进差分进化算法,将种群基于种群个体的适应度均分为两个子种群,选择不同的变异策略。仿真验证结果显示,改进差分进化算法得到的规划路径在路径长度、适应度值优于传统差分进化算法,可以生成路径更短且适应度值更优的航迹。     

基于图形几何的平面区域位置关系判定方法

针对地理信息容量的增加带来的航迹规划计算量急遽增长的问题,首先将任务区大容量地理信息进行化简、合并成几何图形,并按电子地图比例尺谱系依次存储为数据文件;其次,通过开发内存虚拟绘图工具集,在确定的任务区域内,将预处理后的地理信息和飞行器预计航路及散布域分别绘制成平面图形区域;再次,采用图形几何方法将平面区域的相交判断转化为计算机图形几何运算,根据运算结果判定了平面区域之间的位置关系;最后,分别在Pow PC环境和AMD X86环境,对图形几何运算算法的计算效率进行了验证。仿真结果表明:该方法具有计算时间不随地理信息的增加而显著增长的特点,可以满足在有限硬件资源条件下进行大量复杂计算的要求。     

多巡飞弹侦察/打击/评估一体协同方案设计

针对巡飞弹侦察/打击/评估作战模式,提出了一种基于预设航迹点的巡飞弹多任务协同策略。在分析作战任务模式的基础上,建立了基于时间协同的约束模型;针对不规则侦察区域,设计了区域侦察覆盖的飞行航迹,考虑威胁和障碍,采用改进的A*算法对巡飞弹的任务航迹进行了规划;以双弹协同实现"即打即评估"的协同任务模式为例,仿真计算和分析了协同策略的可行性,为未来网络化巡飞弹协同作战应用提供技术支撑。     

基于改进积累方式的Hough变换和最小方差航迹起始方法

主要研究杂波密集环境下多目标航迹起始问题,提出一种改进Hough变换和最小方差准则相结合的航迹起始方法.首先针对航迹起始中量测信息的时间特性,提出一种改进的积累单元积累方式,该方法较以前的二值积累方式能更有效地去除杂波,尤其能够去除构成虚假航迹的杂波.然后,再采用最小方差准则对Hough变换之后的航迹进行分析,得出正确的航迹.仿真结果表明,提出的航迹起始方法效果好、所用时间短,尤其适合杂波密集环境下的快速航迹起始.