雷達對高動態(tài)目標參數(shù)估計方法研究
發(fā)布時間:2022-02-22 16:33
隨著彈道導(dǎo)彈(TBM)突防和反彈道導(dǎo)彈突防技術(shù)的發(fā)展,彈道導(dǎo)彈目標利用其具備的高速度和大機動來實現(xiàn)其突防的目的。雷達作為反導(dǎo)防御系統(tǒng)中的主要傳感器,其信號處理和數(shù)據(jù)處理方法面臨新的挑戰(zhàn)、存在新的特點,需對高速機動目標的參數(shù)測量和估計方法進行深入研究,以提升雷達對高動態(tài)目標的探測跟蹤性能。針對雷達對高動態(tài)目標的參數(shù)估計問題,本文從雷達測量誤差補償、高動態(tài)目標濾波跟蹤和運動模型、質(zhì)阻比估計與類別辨識等方面開展研究。首先研究了雷達測量距離-多普勒耦合誤差補償和大氣折射誤差補償問題,分別提出了距離-多普勒耦合誤差開環(huán)補償方法、大氣折射誤差高斯迭代補償方法,對雷達測量值進行修正,為實現(xiàn)目標高精度參數(shù)估計奠定基礎(chǔ)。針對高動態(tài)目標的高速度和高機動特性、雷達測量的非線性問題,對比研究了α-β-γ濾波、Kalman濾波、擴展Kalman濾波(EKF)、轉(zhuǎn)換量測Kalman濾波(CMKF)和無敏Kalman濾波(UKF)五種濾波方法,從跟蹤精度、運算效率和收斂速度等角度,對各濾波算法進行了評估,仿真結(jié)果表明,UKF方法濾波精度最高,EKF和CMKF方法濾波精度較高、運算量適中。研究了高動態(tài)目標的濾波跟蹤運...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容與安排
第2章 雷達觀測模型及其補償方法
2.1 引言
2.2 雷達觀測模型
2.3 多普勒頻移估計補償算法
2.4 大氣折射補償技術(shù)
2.4.1 傳統(tǒng)的經(jīng)驗公式計算法
2.4.2 基于高斯迭代的誤差估計方法
2.4.3 仿真比較
2.5 本章小結(jié)
第3章 高動態(tài)目標跟蹤濾波方法
3.1 引言
3.2 跟蹤濾波方法
3.2.1 卡爾曼濾波器
3.2.2 α-β-γ濾波器
3.2.3 擴展卡爾曼濾波
3.2.4 轉(zhuǎn)換量測卡爾曼濾波
3.2.5 Unscented卡爾曼濾波
3.3 性能評估方法
3.3.1 濾波一致性檢驗
3.3.2 均方根誤差
3.3.3 數(shù)據(jù)處理時間
3.4 仿真驗證
3.4.1 場景設(shè)定
3.4.2 結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 高動態(tài)目標濾波運動模型
4.1 引言
4.2 目標運動模型
4.2.1 坐標系
4.2.2 目標運動模型
4.3 濾波系統(tǒng)模型
4.4 仿真驗證
4.4.1 場景設(shè)定
4.4.2 結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 參數(shù)化交互多模型濾波方法
5.1 引言
5.2 濾波器系統(tǒng)模型
5.2.1 彈道目標模型
5.2.2 常加速模型
5.2.3 常速度模型
5.3 參數(shù)化交互設(shè)計
5.3.1 參數(shù)化人機交互
5.3.2 參數(shù)化模型交互
5.4 自適應(yīng)一體化處理
5.5 交互多模型非線性高精度濾波
5.5.1 UKF濾波算法
5.5.2 EKF濾波算法
5.6 仿真驗證
5.6.1 主動段彈道目標跟蹤濾波仿真
5.6.2 被動段彈道目標跟蹤濾波仿真
5.7 本章小結(jié)
第6章 基于質(zhì)阻比估計的彈道目標類別辨識方法
6.1 引言
6.2 質(zhì)阻比估計收斂辨識和目標類別辨識
6.2.1 質(zhì)阻比估計收斂辨識
6.2.2 目標類別辨識
6.3 仿真驗證
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于解析法的再入目標實時質(zhì)阻比估計[J]. 李崇誼,劉世龍,鄧楚強,萬亮. 現(xiàn)代雷達. 2013(07)
[2]臨近空間高超聲速飛行器跟蹤技術(shù)[J]. 關(guān)欣,趙靜,何友. 四川兵工學(xué)報. 2011(08)
[3]近空間高超音速飛行器射頻通信“黑障”研究[J]. 徐茂格,席文君. 電訊技術(shù). 2009(10)
[4]提高彈道導(dǎo)彈落點預(yù)報精度的動弧平滑平均法[J]. 沈慧娜,徐振來. 現(xiàn)代雷達. 2009(07)
[5]機動目標一維距離像RAT法線性化補償[J]. 李文臣,王雪松,王國玉. 國防科技大學(xué)學(xué)報. 2008(05)
[6]一種提高導(dǎo)彈落點預(yù)報精度方法的研究[J]. 張榮濤,薛金芳,徐振來. 現(xiàn)代雷達. 2008(08)
[7]稀薄大氣層內(nèi)輕誘餌速度識別法[J]. 唐毓燕,黃培康. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2008(05)
[8]一種改進的α-β-γ濾波跟蹤算法[J]. 黃鶴,張會生,許家棟,黃鶯,閆學(xué)斌. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2008(02)
[9]專家論壇彈道導(dǎo)彈目標識別技術(shù)[J]. 金林. 現(xiàn)代雷達. 2008(02)
[10]基于匹配傅立葉變換的超高速運動目標檢測[J]. 陳建軍,王盛利. 兵工學(xué)報. 2007(11)
博士論文
[1]高速機動目標雷達信號參數(shù)估計與成像處理[D]. 李文臣.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[2]目標融合跟蹤技術(shù)及性能預(yù)測研究[D]. 王宏強.中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002
本文編號:3639831
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容與安排
第2章 雷達觀測模型及其補償方法
2.1 引言
2.2 雷達觀測模型
2.3 多普勒頻移估計補償算法
2.4 大氣折射補償技術(shù)
2.4.1 傳統(tǒng)的經(jīng)驗公式計算法
2.4.2 基于高斯迭代的誤差估計方法
2.4.3 仿真比較
2.5 本章小結(jié)
第3章 高動態(tài)目標跟蹤濾波方法
3.1 引言
3.2 跟蹤濾波方法
3.2.1 卡爾曼濾波器
3.2.2 α-β-γ濾波器
3.2.3 擴展卡爾曼濾波
3.2.4 轉(zhuǎn)換量測卡爾曼濾波
3.2.5 Unscented卡爾曼濾波
3.3 性能評估方法
3.3.1 濾波一致性檢驗
3.3.2 均方根誤差
3.3.3 數(shù)據(jù)處理時間
3.4 仿真驗證
3.4.1 場景設(shè)定
3.4.2 結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 高動態(tài)目標濾波運動模型
4.1 引言
4.2 目標運動模型
4.2.1 坐標系
4.2.2 目標運動模型
4.3 濾波系統(tǒng)模型
4.4 仿真驗證
4.4.1 場景設(shè)定
4.4.2 結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 參數(shù)化交互多模型濾波方法
5.1 引言
5.2 濾波器系統(tǒng)模型
5.2.1 彈道目標模型
5.2.2 常加速模型
5.2.3 常速度模型
5.3 參數(shù)化交互設(shè)計
5.3.1 參數(shù)化人機交互
5.3.2 參數(shù)化模型交互
5.4 自適應(yīng)一體化處理
5.5 交互多模型非線性高精度濾波
5.5.1 UKF濾波算法
5.5.2 EKF濾波算法
5.6 仿真驗證
5.6.1 主動段彈道目標跟蹤濾波仿真
5.6.2 被動段彈道目標跟蹤濾波仿真
5.7 本章小結(jié)
第6章 基于質(zhì)阻比估計的彈道目標類別辨識方法
6.1 引言
6.2 質(zhì)阻比估計收斂辨識和目標類別辨識
6.2.1 質(zhì)阻比估計收斂辨識
6.2.2 目標類別辨識
6.3 仿真驗證
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于解析法的再入目標實時質(zhì)阻比估計[J]. 李崇誼,劉世龍,鄧楚強,萬亮. 現(xiàn)代雷達. 2013(07)
[2]臨近空間高超聲速飛行器跟蹤技術(shù)[J]. 關(guān)欣,趙靜,何友. 四川兵工學(xué)報. 2011(08)
[3]近空間高超音速飛行器射頻通信“黑障”研究[J]. 徐茂格,席文君. 電訊技術(shù). 2009(10)
[4]提高彈道導(dǎo)彈落點預(yù)報精度的動弧平滑平均法[J]. 沈慧娜,徐振來. 現(xiàn)代雷達. 2009(07)
[5]機動目標一維距離像RAT法線性化補償[J]. 李文臣,王雪松,王國玉. 國防科技大學(xué)學(xué)報. 2008(05)
[6]一種提高導(dǎo)彈落點預(yù)報精度方法的研究[J]. 張榮濤,薛金芳,徐振來. 現(xiàn)代雷達. 2008(08)
[7]稀薄大氣層內(nèi)輕誘餌速度識別法[J]. 唐毓燕,黃培康. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2008(05)
[8]一種改進的α-β-γ濾波跟蹤算法[J]. 黃鶴,張會生,許家棟,黃鶯,閆學(xué)斌. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2008(02)
[9]專家論壇彈道導(dǎo)彈目標識別技術(shù)[J]. 金林. 現(xiàn)代雷達. 2008(02)
[10]基于匹配傅立葉變換的超高速運動目標檢測[J]. 陳建軍,王盛利. 兵工學(xué)報. 2007(11)
博士論文
[1]高速機動目標雷達信號參數(shù)估計與成像處理[D]. 李文臣.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[2]目標融合跟蹤技術(shù)及性能預(yù)測研究[D]. 王宏強.中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002
本文編號:3639831
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