【摘要】：機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤一直以來(lái)都是軍事領(lǐng)域上的重點(diǎn)及難點(diǎn)問(wèn)題。特別近幾年以美俄為首的世界大國(guó)正在全力推進(jìn)高超聲速飛行器武器化發(fā)展,并逐步形成軍備競(jìng)賽的態(tài)勢(shì),作戰(zhàn)能力一旦形成將會(huì)影響世界軍事力量的格局,我國(guó)的國(guó)防安全也會(huì)面臨著嚴(yán)重的威脅。因此對(duì)高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法的研究顯得尤為迫切和重要。高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)因其速度大、機(jī)動(dòng)迅速且難以預(yù)測(cè)的特點(diǎn)使得跟蹤濾波建模有很大的難度。本文介紹了幾種典型的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤模型和濾波算法,并仿真對(duì)比了不同跟蹤算法的跟蹤性能,針對(duì)影響跟蹤濾波性能的因素進(jìn)行了分析,引出了自適應(yīng)跟蹤濾波算法研究的必要性。本文在“當(dāng)前”統(tǒng)計(jì)模型的基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)的單模型自適應(yīng)跟蹤算法,該算法改善了固定模型參數(shù)適應(yīng)性差而帶來(lái)跟蹤性能下降的問(wèn)題;在交互多模型的基礎(chǔ)上介紹了一種自適應(yīng)網(wǎng)格交互多模型(AGIMM)跟蹤算法,該算法相對(duì)于模型固定的交互多模型算法,具有更好的自適應(yīng)能力;針對(duì)AGIMM算法存在著依賴中心網(wǎng)格模型以及模型集收斂慢的問(wèn)題,提出一種基于機(jī)動(dòng)判別的變結(jié)構(gòu)交互多模型,該算法克服了AGIMM算法的不足,提高了對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤性能。最后以臨近空間高超聲速飛行器為應(yīng)用背景,優(yōu)化設(shè)計(jì)了HTV2飛行器的運(yùn)動(dòng)軌跡,并將所研究的幾種自適應(yīng)跟蹤算法應(yīng)用于對(duì)該軌跡的仿真跟蹤中,進(jìn)一步驗(yàn)證了所提跟蹤算法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：E91;TN713
【圖文】：

60 -10 5 11 1 -10 090 -20 3 9 1 3 1根據(jù)目標(biāo)的機(jī)動(dòng)方式，得到目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡圖如圖2.2：圖2.2 機(jī)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡目標(biāo)在X,Y,Z方向的速度如下：圖2.3 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度雷達(dá)距離量測(cè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)差為100m，方位角和俯仰角量測(cè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)差均為0.1o，本節(jié)算法跟蹤統(tǒng)一采樣周期為1s，Monte Carlo仿真次數(shù)為100次。算法跟蹤性能指標(biāo)采用位置濾波的均方根誤差（Reiterative Mean-Square Error，

圖2.2 機(jī)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡目標(biāo)在X,Y,Z方向的速度如下：圖2.3 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度雷達(dá)距離量測(cè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)差為100m，方位角和俯仰角量測(cè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)差均為0.1o，本節(jié)算法跟蹤統(tǒng)一采樣周期為1s，Monte Carlo仿真次數(shù)為100次。算法跟蹤性能指標(biāo)采用位置濾波的均方根誤差（Reiterative Mean-Square Error，

不同跟蹤模型對(duì)目標(biāo)跟蹤的X,Y,Z方向RMSE對(duì)比圖

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王曉天;賈宇;陳方斌;;一種用于“蛇形”機(jī)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤方法研究[J];應(yīng)用光學(xué);2009年01期

2 侯成宇;沈一鷹;;基于最小二乘擬合的機(jī)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法[J];現(xiàn)代雷達(dá);2009年01期

3 洪俊;姚景順;孫健;;基于約束條件的海上機(jī)動(dòng)目標(biāo)位置長(zhǎng)期預(yù)測(cè)模型[J];指揮控制與仿真;2008年04期

4 金振中;袁剛;賈旭山;;防空導(dǎo)彈對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)殺傷效果分析[J];宇航學(xué)報(bào);2007年05期

5 寧新建;對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的濾波問(wèn)題和灰色預(yù)測(cè)[J];火力與指揮控制;1995年01期

6 王丕宏;;航空火控系統(tǒng)中的目標(biāo)狀態(tài)估值器[J];火力與指揮控制;1987年01期

7 安凌凌,顧懷瑾,徐振來(lái);一種新的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤濾波的模型方法[J];電子科學(xué)學(xué)刊;1988年05期

8 陳海斌;許樹(shù)聲;;三維空間中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤[J];電子對(duì)抗技術(shù);1988年02期

9 王三民;張以杰;;一種具有并行檢測(cè)器的機(jī)動(dòng)目標(biāo)自適應(yīng)跟蹤濾波器[J];現(xiàn)代雷達(dá);1988年Z1期

10 許志剛,謝立華,王加存;兩種實(shí)用自適應(yīng)航跡濾波方法[J];火力與指揮控制;1989年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 施清苑;閆玉德;;跟蹤高機(jī)動(dòng)目標(biāo)的δ-自適應(yīng)遞推濾波器[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（上冊(cè)）[C];1999年

2 蔡慶宇;;跟蹤某一類(lèi)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的適應(yīng)性方法[A];四川省電子學(xué)會(huì)雷達(dá)與火控、電子線路與系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)交流會(huì)10周年優(yōu)秀論文集[C];2006年

3 吳濤;汪立新;林孝焰;;改進(jìn)擴(kuò)展卡爾曼濾波器對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤定位[A];中國(guó)通信學(xué)會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

4 柳超;孫進(jìn)平;張旭旺;;新生粒子采樣優(yōu)化多機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)前跟蹤方法[A];第十屆全國(guó)信號(hào)和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議專(zhuān)刊[C];2016年

5 劉明;董捷;蘇建敏;;機(jī)動(dòng)目標(biāo)雙模復(fù)合制導(dǎo)自適應(yīng)跟蹤技術(shù)[A];第八屆全國(guó)動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

6 陳瑩;韓崇昭;;路面機(jī)動(dòng)目標(biāo)的融合跟蹤[A];第二屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

7 卓佳;劉百奇;周華;蔡昱;;針對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的大氣層外能量最優(yōu)中制導(dǎo)方法[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)-2015論文摘要集[C];2015年

8 趙慧波;潘泉;梁彥;胡振濤;;非合作機(jī)動(dòng)目標(biāo)平滑跟蹤研究[A];第二十九屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2010年

9 王斌;張金鵬;雷虎民;王業(yè)興;龐策;;高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)攔截攻擊角度約束導(dǎo)引律[A];第18屆中國(guó)系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（18th CCSSTA 2017）[C];2017年

10 張曉彤;譚天樂(lè);孫建黨;吳鵬飛;;空間非合作機(jī)動(dòng)目標(biāo)相對(duì)導(dǎo)航方法概述[A];第二屆中國(guó)空天安全會(huì)議論文集[C];2017年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 田聿;韓“玄武”-2A:不穩(wěn)定的“撒手锏”[N];中國(guó)國(guó)防報(bào);2017年

2 古田月;美軍如何對(duì)付機(jī)動(dòng)目標(biāo)？[N];中國(guó)國(guó)防報(bào);2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 陳帥霖;機(jī)動(dòng)微弱目標(biāo)能量積累檢測(cè)方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2017年

2 郭云飛;純方位角目標(biāo)跟蹤理論與應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2007年

3 楊威;基于有限集統(tǒng)計(jì)學(xué)理論的機(jī)動(dòng)目標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)、跟蹤與分類(lèi)技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

4 李文臣;高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)雷達(dá)信號(hào)參數(shù)估計(jì)與成像處理[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

5 王超;基于信號(hào)處理新方法的機(jī)動(dòng)目標(biāo)ISAR成像算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 袁麗英;攔截機(jī)動(dòng)目標(biāo)非線性制導(dǎo)律設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

7 谷志軍;攔截機(jī)動(dòng)目標(biāo)末制導(dǎo)技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

8 付小寧;紅外單站被動(dòng)定位技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2005年

9 李桂林;基于有限時(shí)間控制理論的導(dǎo)彈末制導(dǎo)律研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

10 王根原;機(jī)動(dòng)目標(biāo)的逆合成孔徑雷達(dá)成像研究[D];西安電子科技大學(xué);1998年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 彭明;非配合機(jī)動(dòng)目標(biāo)的圖像跟蹤方法研究[D];東華大學(xué);2019年

2 吳邵峰;機(jī)動(dòng)目標(biāo)的多傳感器異步航跡融合算法研究[D];上海交通大學(xué);2016年

3 潘媚媚;高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)自適應(yīng)跟蹤算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2019年

4 夏李瑋;機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤濾波的在線學(xué)習(xí)方法[D];南京理工大學(xué);2018年

5 陸威;毫米波調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2018年

6 祁明碩;機(jī)動(dòng)目標(biāo)逆合成孔徑雷達(dá)高分辨率成像與定標(biāo)方法[D];西安電子科技大學(xué);2018年

7 宋寶;一類(lèi)乘性參數(shù)系統(tǒng)的EM辨識(shí)算法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2017年

8 姜良旭;基于聲矢量傳感器陣列的機(jī)動(dòng)目標(biāo)DOA估計(jì)跟蹤方法研究[D];吉林大學(xué);2018年

9 曹時(shí)杰;微弱機(jī)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)與跟蹤方法研究[D];電子科技大學(xué);2018年

10 王國(guó)杰;攔截大機(jī)動(dòng)目標(biāo)的制導(dǎo)律研究[D];中北大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2769221