本文關(guān)鍵詞：無人機對動態(tài)目標高精度定位與跟蹤方法研究

  更多相關(guān)文章： 無人機 目標定位 組合導航 目標跟蹤 粒子濾波

【摘要】：無人機以其隱蔽性好、不懼傷亡、操作簡單、使用靈活、滯空時間長、造價低廉等優(yōu)點,無論是在軍事領(lǐng)域還是在民用方面均有著廣泛的運用。在無人機的很多應用中,都會包含對動態(tài)目標的定位與跟蹤任務,定位與跟蹤精度的高低,直接決定著任務的成敗。我國無人機在目標跟蹤定位領(lǐng)域與發(fā)達國家有很大差距,為此,本文開展了無人機對動態(tài)目標高精度定位與跟蹤方法研究。論文的主要內(nèi)容及研究成果總結(jié)如下:(1)單架無人機測角測距目標定位方法的研究。利用無人機光電平臺測量系統(tǒng)測得目標的相對方位角、俯仰角及距離,通過齊次坐標轉(zhuǎn)換法推導出目標定位及目標引導的計算公式,解算出目標在大地坐標系下的位置信息(經(jīng)度L,緯度B,高度H),進而在電子地圖上標注出來,以便于對目標進行分析與監(jiān)視。(2)對無人機目標定位過程進行誤差分析,并提出一種高精度目標定位的總體方案。首先建立目標定位的誤差模型,使用Matlab語言編寫無人機目標定位仿真程序,基于蒙特卡羅思想,對目標定位過程進行了大量的仿真分析,找出對目標定位精度影響較為明顯的因素,在此基礎上,提出提高目標定位精度的相應措施,進而提出了基于無人機組合導航技術(shù)的高精度目標定位方案。(3)針對提出的定位方案,深入研究了無人機的SINS/GPS組合導航技術(shù)。使用Matlab/Simulink仿真工具分別對SINS和GPS導航系統(tǒng)進行仿真,驗證其系統(tǒng)性能,分析了它們的優(yōu)勢和局限性。把這兩個系統(tǒng)通過卡爾曼濾波最優(yōu)估計算法組合起來,取長補短,通過仿真實驗證明,組合導航定位精度明顯高于各系統(tǒng)獨立工作的精度。(4)對無人機目標跟蹤中的目標狀態(tài)融合估計算法進行研究,提出了一種基于CS模型的交互式多模型粒子濾波算法。由于交互式多模型粒子濾波算法只有在選擇了合適的目標運動模型、模型參數(shù)及模型個數(shù)時才能得到很好的跟蹤效果;而CS模型自適應濾波算法,雖然具有跟蹤精度高、能比較真實地反映目標機動性的優(yōu)勢,但是無法自動調(diào)節(jié)。因此,將這兩種算法相結(jié)合,在交互式多模型粒子濾波算法的基礎上,計算模型的校正概率,自適應地調(diào)整CS模型中的最大正、負加速度,充分發(fā)揮兩種算法的優(yōu)勢,提高了跟蹤精度。通過仿真驗證了本文提出新算法的有效性。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V279

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 金兆飛;雷仲魁;李倩;;基于運動目標跟蹤與定位的無人機測速技術(shù)[J];光電工程;2015年02期

2 王法勝;魯明羽;趙清杰;袁澤劍;;粒子濾波算法[J];計算機學報;2014年08期

3 高卓;江澤;鄧麟;;機載光電吊艙目標定位技術(shù)研究[J];導航定位學報;2013年04期

4 萬頃浪;張殿福;;基于卡爾曼粒子濾波的目標跟蹤算法[J];電子科技;2013年08期

5 符小衛(wèi);侯建永;高曉光;劉重;;一種雙無人機協(xié)同跟蹤地面移動目標方法[J];計算機應用研究;2013年07期

6 胡海洋;李海林;;基于圖像匹配的無人機目標定位方法[J];艦船電子工程;2012年12期

7 王勤;葉蘊青;;無人機在海軍作戰(zhàn)領(lǐng)域應用[J];指揮信息系統(tǒng)與技術(shù);2012年04期

8 彭惠;熊智;劉建業(yè);王融;;近空間高超聲速飛行器慣性導航系統(tǒng)Simulink仿真研究[J];航天控制;2012年02期

9 李大健;齊敏;;無人機地面目標定位精度蒙特卡羅仿真分析[J];計算機仿真;2011年07期

10 王華劍;景占榮;羊彥;;基于改進擴展卡爾曼粒子濾波的目標跟蹤算法[J];計算機應用研究;2011年05期

，

本文編號：1173604