本文關鍵詞：低空飛行器的定位跟蹤仿真平臺設計與實現(xiàn)

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【摘要】：多點定位是近十年來國際上所提出的一種先進的低空及場面監(jiān)視技術,現(xiàn)已進入實用化的工程階段,與此相關的目標定位與跟蹤技術是目前研究的熱點和重點。本文研究應用于低空及場面監(jiān)視的多點定位算法和相對應的目標跟蹤技術,并利用了實測數(shù)據(jù)來對所設計的定位算法和跟蹤系統(tǒng)進行驗證。論文首先由國內(nèi)外低空及場面監(jiān)視的現(xiàn)狀開始,分析了多點定位應用于低空及場面監(jiān)視的必要性和現(xiàn)實性,同時對目前所使用的多點定位算法和跟蹤技術現(xiàn)狀進行了較為詳細的介紹。論文其次對目前最常用的兩種定位算法-Chan和泰勒級數(shù)法進行了分析和仿真,主要仿真內(nèi)容涉及不同接收站點數(shù)目情況下的精度和定位誤差的概率密度函數(shù),并對兩種算法的優(yōu)缺點進行了評估,其目的是選擇適合于低空及機場場面監(jiān)視的定位算法。在綜合了低空及場面監(jiān)視的特點和所仿真算法的優(yōu)缺點后,本論文選用了Chan算法作為所研究系統(tǒng)的定位算法,并使用了實測數(shù)據(jù)來進行驗證。論文同時對目標跟蹤技術進行了分析,主要分析了三種常用的目標運動模型,即速度模型、Singer模型和當前模型。結合低空及場面目標的運動特點和使用仿真實驗,對各個運動模型進行了仿真驗證,仿真內(nèi)容包括被跟蹤目標的位移估計精度和速度估計精度。仿真結果表明:在非機動區(qū)內(nèi)(停機坪區(qū)域),使用速度模型較為合理;在機動區(qū)(跑道和滑行道),Singer模型的綜合性能要好于“當前”模型。最后,結合目標在低空及場面上的實際運動狀況,設計了一個目標的完整運動過程(包括靜止狀態(tài)、勻速狀態(tài)和勻加速運動)來進行仿真驗證。在本論文的最后,根據(jù)低空及場面目標的目標運動特性,我們提出了一種運動模型的組合來處理目標在低空及場面的運動,即在非機動區(qū)使用速度模型,而在機動區(qū)使用Singer模型,在兩個區(qū)域的交界處進行運動狀態(tài)的切換。一個包括定位和濾波算法的完整系統(tǒng)被設計出來驗證上述方法,仿真結果證明了該方法的有效性。與此同時,我們又利用實測數(shù)據(jù)對該方法進行了工程驗證實驗。實驗結果表明,該方法可以有效地處理低空及場面目標運動形式的復雜性,并能提高跟蹤的精度。本文的研究結論可對基于多點定位技術的定位及跟蹤系統(tǒng)的設計起到一定的參考作用。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V35;TP391.9
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本文編號：1274287