機(jī)載SAR與ESM信息融合技術(shù)研究.pdf

1、自20世紀(jì)80年代以來(lái)，合成孔徑雷達(dá)(SAR)與電子支援測(cè)量(ESM)作為兩種技術(shù)日趨成熟的機(jī)載傳感器，在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，現(xiàn)在機(jī)載多傳感器融合是國(guó)內(nèi)外研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文研究機(jī)載SAR與ESM傳感器信息融合問(wèn)題，其中包括ESM對(duì)SAR的成功引導(dǎo)概率相關(guān)研究，非機(jī)動(dòng)目標(biāo)與機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題的研究，和ESM與SAR融合目標(biāo)識(shí)別(ATR)研究。本文所有的研究都建立在同一無(wú)人機(jī)(UAV)平臺(tái)的ESM與SAR的基礎(chǔ)上，假想目標(biāo)為海面

2、艦船類(lèi)目標(biāo)。
　　首先，本文介紹了ESM目標(biāo)跟蹤中進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)所需要的基本知識(shí)。介紹了目標(biāo)跟蹤中最經(jīng)典卡爾曼濾波器及其原理、算法步驟，并分析了傳統(tǒng)的非線性問(wèn)題的濾波方法——擴(kuò)展卡爾曼濾波，指出了這種方法的優(yōu)點(diǎn)與不足。
　　接著本文對(duì)于由ESM和SAR組成的多傳感器系統(tǒng)，分析并推導(dǎo)了使用ESM對(duì)SAR進(jìn)行引導(dǎo)時(shí)的成功引導(dǎo)概率解析表示式，為求解成功引導(dǎo)概率提供了依據(jù)。根據(jù)成功引導(dǎo)概率解析表達(dá)式，定性的分析了ESM對(duì)SAR成功引導(dǎo)

3、概率隨載機(jī)跟蹤路徑變化的趨勢(shì)，并給出了為了能更快的成功引導(dǎo)SAR，載機(jī)跟蹤路徑應(yīng)該遵循的原則。從跟蹤算法角度，引入了無(wú)味卡爾曼濾波(UKF)這種跟蹤算法，并在仿真中證明它可以達(dá)到更好的對(duì)SAR成功引導(dǎo)效果。
　　SAR圖像中可以提取出目標(biāo)的速度方向信息，這是一個(gè)很好的機(jī)動(dòng)指示器，利用這一信息，本文給出了一種SAR與ESM進(jìn)行融合跟蹤機(jī)動(dòng)與非機(jī)動(dòng)目標(biāo)的方法，這種方法不但具有更好的跟蹤精度，而且在與IMM方法結(jié)合應(yīng)用于艦船類(lèi)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的

4、跟蹤時(shí)，它的優(yōu)勢(shì)更為明顯。
　　在艦船目標(biāo)智能目標(biāo)識(shí)別的問(wèn)題上，本文使用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組的方法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組的優(yōu)勢(shì)是可以根據(jù)傳感器各自的信息特點(diǎn)有針對(duì)性的設(shè)計(jì)傳感器子網(wǎng)，本文選擇基于模糊規(guī)則的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于SAR子網(wǎng)，使用基于模糊決策的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于ESM子網(wǎng)。ESM子網(wǎng)的輸出是輻射源的置信度，利用模糊集理論的方法可以實(shí)現(xiàn)輻射源類(lèi)型向目標(biāo)類(lèi)型的轉(zhuǎn)化，最后將子網(wǎng)輸出作為證據(jù)，在決策層上利用改進(jìn)的DS證據(jù)理論方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合，仿真證明了這