異步雷達(dá)組網(wǎng)協(xié)同跟蹤和資源分配方法研究.pdf

1、隨著傳感器、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和電子裝備的飛速發(fā)展，各種面向復(fù)雜應(yīng)用背景的多傳感網(wǎng)絡(luò)大量涌現(xiàn)。以組網(wǎng)雷達(dá)為核心的防空預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)多個(gè)傳感器組網(wǎng)進(jìn)行協(xié)同探測(cè)，可以提高系統(tǒng)的總體探測(cè)性能。如何優(yōu)化分配雷達(dá)網(wǎng)內(nèi)有限的傳感器資源，通過(guò)多個(gè)傳感器協(xié)同跟蹤提高雷達(dá)網(wǎng)的整體跟蹤性能成為網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同探測(cè)中的一個(gè)核心問(wèn)題。
　　目前，實(shí)際的組網(wǎng)雷達(dá)系統(tǒng)中各雷達(dá)具有不同的采樣周期、不同的固有延遲及通信延遲等原因，融合處理中心得到的數(shù)據(jù)是異步的。本文結(jié)合實(shí)際科

2、研項(xiàng)目，主要研究了異步雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)下的協(xié)同跟蹤和傳感器分配方法。論文的主要研究工作內(nèi)容包括：
　?。?）研究了目標(biāo)基本運(yùn)動(dòng)模型、傳感器觀測(cè)模型、以及常用的濾波算法。在多傳感器協(xié)同跟蹤的一般性研究框架下，結(jié)合目標(biāo)跟蹤的性能指標(biāo)，給出了一種基于跟蹤效果反饋的資源分配問(wèn)題描述和框架。
　?。?）針對(duì)雷達(dá)網(wǎng)中各傳感器異步采樣的實(shí)際情況，提出了一種基于異步順序融合的動(dòng)態(tài)傳感器分配算法。該算法對(duì)異步雷達(dá)的量測(cè)值按采樣時(shí)刻順序?yàn)V波，根據(jù)濾

3、波協(xié)方差和目標(biāo)期望協(xié)方差的接近程度動(dòng)態(tài)選擇下一時(shí)刻跟蹤的最優(yōu)傳感器集合。仿真分析表明該算法和基于偽量測(cè)的異步雷達(dá)組網(wǎng)協(xié)同跟蹤傳感器分配算法相比具有較少的計(jì)算量和較高的目標(biāo)跟蹤精度。
　?。?）針對(duì)分布式雷達(dá)網(wǎng)中各局部融合節(jié)點(diǎn)異步融合的情況，提出了一種分布式異步航跡融合下的協(xié)同跟蹤算法。該方法采用最小二乘算法對(duì)各融合節(jié)點(diǎn)融合周期內(nèi)的航跡進(jìn)行時(shí)域融合，獲得虛擬航跡。融合中心根據(jù)各融合節(jié)點(diǎn)的時(shí)域融合結(jié)果進(jìn)行全局融合。根據(jù)濾波協(xié)方差和目標(biāo)

4、期望協(xié)方差的接近程度動(dòng)態(tài)選擇傳感器資源，有效利用航跡信息和改善航跡融合質(zhì)量。該算法與集中式異步航跡融合下協(xié)同跟蹤進(jìn)行比較，仿真結(jié)果顯示該算法在跟蹤精度和計(jì)算效率上均優(yōu)于集中式異步航跡融合下的協(xié)同跟蹤算法。
　?。?）研究了異步雷達(dá)組網(wǎng)多目標(biāo)協(xié)同跟蹤方法。該方法基于協(xié)方差控制原則對(duì)傳感器資源進(jìn)行優(yōu)化分配，建立多傳感器多目標(biāo)分配模型，給出了一種啟發(fā)式的近似求解算法。對(duì)分配后的異步雷達(dá)量測(cè)值采用實(shí)時(shí)更新的順序融合方式進(jìn)行順序?yàn)V波，將整個(gè)