【摘 要】
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机动目标跟踪是一个研究对目标机动运动不能准确描述的目标运动估计问题。它在军用和民用领域中有着广泛的应用。随着机动目标跟踪理论研究的日益成熟和深入,它在工程领域中
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机动目标跟踪是一个研究对目标机动运动不能准确描述的目标运动估计问题。它在军用和民用领域中有着广泛的应用。随着机动目标跟踪理论研究的日益成熟和深入,它在工程领域中的应用也愈加广泛;反过来,实际工程环境对传统的理论算法也提出了新的挑战。根据前人的研究可知,高频地波雷达跟踪系统通常用位置量测(即径向距离量测和角度量测)对目标进行跟踪,而由于二者观测精度不高,故导致跟踪系统的精度非常有限。针对这一情况,本文在滤波方面,提出了一种将多普勒量测信息引入到嵌入交互式多模型滤波框架的二维去偏一致转换量测卡尔曼滤波的新方法;在机动检测方面,提出了一种利用多普勒量测信息来估算法线加速度的方法。(1)机动滤波算法方面首先用斜距和多普勒量测的乘积构造伪量测,以减小多普勒量测和目标运动运动状态之间的强非线性程度;然后用嵌套条件方法得到了转换量测误差前两阶矩的一致估计;最后根据伪量测是目标运动状态二次函数的特性,用二阶扩展卡尔曼滤波算法最优地实现了非线性跟踪滤波,其中为了进一步减小二阶扩展卡尔曼滤波算法的近似误差,利用Cholesky分解实现了位置量测和伪量测的序贯处理。Monte-Carlo仿真结果表明,当引入多普勒量测时,相对于只有目标的位置观测来说其收敛速度加快,均方误差减小,提高了跟踪滤波器的。(2)机动检测方面目标机动检测之所以成为一个难题,是由于目标的加速度并不是一个可以直接测量就能得到的信息。故我们希望利用径向速度这一观测值来统计目标加速度,作为机动检测的标志。在转弯模型中,变化门限,统计其接收特性,并观察检测结果。最后,根据收录的各个量测信息,利用Visual C++ 2005软件,对高频雷达的信息进行综合显示,直观而准确地显示雷达监测到的实时信息。
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