分布式多艦載地波超視距雷達(dá)數(shù)據(jù)融合算法的研究.pdf

1、分布式多艦載地波超視距雷達(dá)(DMS-SWR)是利用海上編隊(duì)多艘軍艦并存的自然裝備資源而構(gòu)造的一種分布式移動(dòng)艦載地波超視距雷達(dá)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)不僅能夠彌補(bǔ)單載艦地波OTH雷達(dá)所存在的技術(shù)局限,而且能夠大幅度的提高系統(tǒng)探測能力、抗干擾性能、目標(biāo)探測精度和生存能力等總體作戰(zhàn)使用性能。數(shù)據(jù)融合作為DMS-SWR系統(tǒng)雷達(dá)數(shù)據(jù)處理層面的重要工作,對雷達(dá)系統(tǒng)的總體跟蹤性能具有重要的影響。本文重點(diǎn)研究了適用于DMS-SWR系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合算法,研究了目標(biāo)跟

2、蹤算法、航跡關(guān)聯(lián)算法及航跡融合算法等關(guān)鍵算法在本課題背景中的應(yīng)用方案,并且研究了艦載雷達(dá)相對目標(biāo)運(yùn)動(dòng)所引起的布局分布式對系統(tǒng)整體跟蹤精度的影響。
　　首先,針對DMS-SWR系統(tǒng)的特殊數(shù)據(jù)處理環(huán)境,推導(dǎo)并建立了一種具有高度靈活性的跟蹤坐標(biāo)系。在此跟蹤坐標(biāo)系下,針對地波雷達(dá)所存在的角度分辨率低、非線性度強(qiáng)和虛警率高等特點(diǎn),提出了適用于艦載地波雷達(dá)多目標(biāo)跟蹤的算法——基于不敏卡爾曼濾波的聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)(JPDA/UKF)算法。仿真結(jié)

3、果表明,本文采用的JPDA/UKF算法整體的濾波性能均優(yōu)于基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)(JPDA/EKF)算法。
　　然后,針對DMS-SWR系統(tǒng)所需要的航跡關(guān)聯(lián)問題,本文采用了一種基于曲線擬合的航跡關(guān)聯(lián)算法,該算法不會出現(xiàn)漏關(guān)聯(lián)的情況,也無需多義性處理,原理簡單,易于實(shí)現(xiàn)。仿真結(jié)果表明,在一定條件下,它能得到比傳統(tǒng)的加權(quán)法與序貫法更高的關(guān)聯(lián)正確率。
　　接著,對分布式系統(tǒng)常采用的簡單凸組合(SF)融合算法、協(xié)方差加

4、權(quán)航跡(WCF)融合算法和無反饋?zhàn)顑?yōu)分布式航跡融合算法進(jìn)行了理論研究與論證,并對三種算法進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果顯示,對于DMS-SWR系統(tǒng),這三種融合算法的性能雖略有差別,但差別不大;同時(shí)發(fā)現(xiàn)融合算法能有效提高系統(tǒng)的跟蹤精度。
　　最后,分別對含有2、3、4艘軍艦的DMS-SWR系統(tǒng)進(jìn)行研究,得出隨著可融合軍艦數(shù)目的增多在一定程度上可以提高整個(gè)系統(tǒng)的跟蹤精度。對由相同精度雷達(dá)組成的DMS-SWR系統(tǒng)跟蹤精度的影響因素的研究發(fā)現(xiàn):艦船