多移動觀測平臺純角度目標跟蹤融合算法研究.pdf

1、純角度目標跟蹤，由于觀測平臺無需發(fā)射電磁波等信號，只需被動接收目標客觀存在的輻射信息或者是目標對其它光源的反射能量，就可以定位并跟蹤目標，因此成為國內(nèi)外學者研究的熱門課題。純角度跟蹤系統(tǒng)具備很強的隱蔽性和生存能力，而多移動觀測平臺純角度目標跟蹤系統(tǒng)更是具有搜索范圍大、作用距離遠和可靠性高等顯著特點，特別適合于廣闊海域和空域的監(jiān)視。本論文對多移動觀測平臺純角度目標跟蹤融合算法進行了比較深入的研究，提出了一些新的思路和方法，所做工作及成果如

2、下:
　　(1)研究了三維空間中多觀測平臺純角度目標跟蹤的系統(tǒng)框架，建立了幾種典型的目標運動模型和量測模型?；谒⒌南到y(tǒng)模型，討論了Monte Carlo法，定義了均方根誤差（RMSE）等常用的目標跟蹤性能評估指標。
　　(2)推導了三維空間多觀測平臺測向交叉定位最小二乘算法公式系，引入幾何精度因子(GDOP)刻畫定位精度，并給出了三維空間多觀測平臺目標定位的GDOP解析表達式。分別針對非機動目標和機動目標進行了交叉定位

3、跟蹤的仿真驗證分析，繪制了GDOP分布圖，結(jié)果表明，所提出的算法可以實現(xiàn)對目標的有效跟蹤。
　　(3)對比分析了擴展卡爾曼濾波(EKF)和無跡卡爾曼濾波(UKF)兩種濾波算法的性能，提出了將平方根無跡卡爾曼濾波算法（SR-UKF）用于多觀測平臺純角度融合跟蹤系統(tǒng)?；赟R-UKF，提出了一種先量測融合、后航跡融合的分布式融合跟蹤算法，相對EKF和UKF，該算法能適應跟蹤精度和穩(wěn)定性要求更高的目標跟蹤系統(tǒng)，實驗結(jié)果驗證了該算法的有效

4、性。
　　(4)針對傳感器網(wǎng)絡觀測系統(tǒng)，提出了一種基于最小GDOP的觀測平臺優(yōu)化選擇方法。該方法首先根據(jù)交叉定位得到的目標粗略位置，通過最小化GDOP，利用粒子群優(yōu)化(PSO)算法快速搜索最優(yōu)傳感器組合，結(jié)合SR-UKF濾波算法解算出更精確的目標位置，并根據(jù)目標飛行軌跡的變化動態(tài)調(diào)整參與觀測的傳感器。理論分析和仿真實驗驗證了該方法的可行性和有效性，對大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡目標跟蹤系統(tǒng)中的傳感器優(yōu)化調(diào)度具有較強的適用性。
　　(5)