發(fā)布時間：2017-06-08 14:16

  本文關鍵詞：船舶導航雷達運動目標跟蹤技術研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 在雷達數(shù)據(jù)處理中,目標跟蹤是一個很重要的組成部分,在軍事和民用領域有著廣闊的應用背景,其研究已經(jīng)受到廣泛的關注,而機動目標跟蹤問題更是一個研究熱點。目前在雷達、導航、自動控制等領域,常用的跟蹤濾波器有α-β濾波器、α-β-γ濾波器、卡爾曼濾波器等。本論文對運動目標跟蹤進行了深入、詳細的研究,著重研究了目標跟蹤過程中各種濾波器的跟蹤性能。 本文首先介紹了模擬運動目標的目的及方法,在論文的研究過程中,模擬出準確、可靠的目標運動狀態(tài)及目標的實時數(shù)據(jù)信息,對于雷達跟蹤過程具有重要作用。其次,詳細分析了目標跟蹤的基本原理,包括目標運動模型的建立以及基本的跟蹤濾波方法,重點分析了變增益α-β、α-β-γ濾波算法、常增益α-β、α-β-γ濾波算法。由于船舶慣性一般較大,因此船舶的航行過程在一定時間段內(nèi)可視為作勻速直線運動,這種情況下α-β濾波算法能夠很好地跟蹤目標;但從整個船舶航行的過程來看,當海面風浪較大、多目標密集需要安全避碰以及按固定航線改變航向時,避免不了機動情況的發(fā)生,因此α-β濾波算法就有其局限性。α-β-γ濾波算法引入了加速度濾波系數(shù),能夠很好地檢測并跟蹤作勻加速運動或發(fā)生機動的目標。變增益濾波算法能夠隨時間變化自適應調(diào)節(jié)濾波系數(shù),使濾波效果達到最佳,但計算濾波器系數(shù)的過程較為復雜,計算量大;使用常增益濾波算法,設置固定的濾波系數(shù),降低了濾波系數(shù)的計算復雜程度和計算量,更容易實現(xiàn),但在自適應方面遠不如變增益濾波算法。 本文在對上述幾種濾波器理論分析的基礎上,對算法進行了研究和設計并利用Visual C++語言編寫了實現(xiàn)這些跟蹤算法的計算機軟件。利用自行開發(fā)的雷達運動目標模擬軟件,產(chǎn)生各種不同情況的運動目標,用不同的跟蹤算法進行跟蹤,研究跟蹤性能。根據(jù)實驗結(jié)果對每種濾波器的跟蹤性能做了分析,并對各種情況進行比較,給出每種濾波器適用的條件。
【關鍵詞】：雷達目標跟蹤 α-β濾波 α-β-γ濾波 濾波器性能分析
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：U675.74
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-13
• 1.1 論文背景及意義10-11
• 1.2 本文的研究內(nèi)容和結(jié)構安排11-13
• 第2章 雷達運動目標的模擬13-25
• 2.1 模擬目標運動模型的要求13-14
• 2.2 雷達運動目標模擬程序設計14-16
• 2.2.1 模擬運動目標基本流程14-15
• 2.2.2 目標運動方程15-16
• 2.3 目標運動參數(shù)的計算16-21
• 2.3.1 真運動—相對運動的矢量換算16-19
• 2.3.2 目標相對運動航向航速的計算19-21
• 2.4 雷達測量噪聲模擬21-22
• 2.5 運動矢量的各種顯示方式22-23
• 2.6 雷達運動目標數(shù)據(jù)輸出23-24
• 2.7 本章小結(jié)24-25
• 第3章 雷達運動目標跟蹤原理25-47
• 3.1 目標跟蹤技術基本原理25-26
• 3.2 目標運動模型26
• 3.3 航跡相關與航跡外推26-33
• 3.3.1 航跡相關26-28
• 3.3.2 航跡外推28-33
• 3.4 濾波理論33-46
• 3.4.1 變增益α-β濾波34-41
• 3.4.2 常增益α-β濾波41-43
• 3.4.3 變增益α-β-γ濾波43-45
• 3.4.4 常增益α-β-γ濾波45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 雷達運動目標跟蹤算法實現(xiàn)47-57
• 4.1 α-β濾波器跟蹤算法程序流程47-50
• 4.2 α-β-γ濾波器跟蹤算法程序流程50-53
• 4.3 相關波門的設置53-54
• 4.4 目標跟蹤系統(tǒng)程序設計54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 第5章 跟蹤算法仿真實驗及濾波器性能比較57-77
• 5.1 整體實驗設計57-58
• 5.2 α-β濾波器跟蹤性能分析58-66
• 5.2.1 變增益α-β濾波器跟蹤性能58-64
• 5.2.2 常增益α-β濾波器跟蹤性能64-66
• 5.3 α-β-γ濾波器跟蹤性能分析66-74
• 5.3.1 變增益α-β-γ濾波器跟蹤性能66-72
• 5.3.2 常增益α-β-γ濾波器跟蹤性能72-74
• 5.4 濾波器跟蹤性能比較74-76
• 5.5 本章小結(jié)76-77
• 結(jié)論77-78
• 參考文獻78-82
• 致謝82

【引證文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 宋彥;伺服系統(tǒng)提高速度平穩(wěn)度的關鍵技術研究與實現(xiàn)[D];中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所）;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 李月華;船用雷達綜合顯示軟件設計與開發(fā)[D];大連海事大學;2011年

2 夏旭;船用穩(wěn)定平臺運動規(guī)劃算法研究[D];哈爾濱工程大學;2011年

3 王宗鑫;基于小波變換的雷達信號相關積累檢測[D];大連海事大學;2010年

4 謝汶穎;車載穩(wěn)定跟蹤系統(tǒng)技術研究與軟件設計[D];南京理工大學;2013年

5 王黎明;基于VTS雷達目標的IMM算法研究與實現(xiàn)[D];大連海事大學;2013年

6 馬遠美;船舶導航雷達運動目標跟蹤性能改進方法研究[D];大連海事大學;2013年

  本文關鍵詞：船舶導航雷達運動目標跟蹤技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：432781