發(fā)布時(shí)間：2017-12-10 11:22

  本文關(guān)鍵詞：低空飛行器的定位跟蹤仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：多點(diǎn)定位是近十年來國際上所提出的一種先進(jìn)的低空及場(chǎng)面監(jiān)視技術(shù),現(xiàn)已進(jìn)入實(shí)用化的工程階段,與此相關(guān)的目標(biāo)定位與跟蹤技術(shù)是目前研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。本文研究應(yīng)用于低空及場(chǎng)面監(jiān)視的多點(diǎn)定位算法和相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)跟蹤技術(shù),并利用了實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來對(duì)所設(shè)計(jì)的定位算法和跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。論文首先由國內(nèi)外低空及場(chǎng)面監(jiān)視的現(xiàn)狀開始,分析了多點(diǎn)定位應(yīng)用于低空及場(chǎng)面監(jiān)視的必要性和現(xiàn)實(shí)性,同時(shí)對(duì)目前所使用的多點(diǎn)定位算法和跟蹤技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。論文其次對(duì)目前最常用的兩種定位算法-Chan和泰勒級(jí)數(shù)法進(jìn)行了分析和仿真,主要仿真內(nèi)容涉及不同接收站點(diǎn)數(shù)目情況下的精度和定位誤差的概率密度函數(shù),并對(duì)兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了評(píng)估,其目的是選擇適合于低空及機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面監(jiān)視的定位算法。在綜合了低空及場(chǎng)面監(jiān)視的特點(diǎn)和所仿真算法的優(yōu)缺點(diǎn)后,本論文選用了Chan算法作為所研究系統(tǒng)的定位算法,并使用了實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來進(jìn)行驗(yàn)證。論文同時(shí)對(duì)目標(biāo)跟蹤技術(shù)進(jìn)行了分析,主要分析了三種常用的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型,即速度模型、Singer模型和當(dāng)前模型。結(jié)合低空及場(chǎng)面目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和使用仿真實(shí)驗(yàn),對(duì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,仿真內(nèi)容包括被跟蹤目標(biāo)的位移估計(jì)精度和速度估計(jì)精度。仿真結(jié)果表明:在非機(jī)動(dòng)區(qū)內(nèi)(停機(jī)坪區(qū)域),使用速度模型較為合理;在機(jī)動(dòng)區(qū)(跑道和滑行道),Singer模型的綜合性能要好于“當(dāng)前”模型。最后,結(jié)合目標(biāo)在低空及場(chǎng)面上的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀況,設(shè)計(jì)了一個(gè)目標(biāo)的完整運(yùn)動(dòng)過程(包括靜止?fàn)顟B(tài)、勻速狀態(tài)和勻加速運(yùn)動(dòng))來進(jìn)行仿真驗(yàn)證。在本論文的最后,根據(jù)低空及場(chǎng)面目標(biāo)的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特性,我們提出了一種運(yùn)動(dòng)模型的組合來處理目標(biāo)在低空及場(chǎng)面的運(yùn)動(dòng),即在非機(jī)動(dòng)區(qū)使用速度模型,而在機(jī)動(dòng)區(qū)使用Singer模型,在兩個(gè)區(qū)域的交界處進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的切換。一個(gè)包括定位和濾波算法的完整系統(tǒng)被設(shè)計(jì)出來驗(yàn)證上述方法,仿真結(jié)果證明了該方法的有效性。與此同時(shí),我們又利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)該方法進(jìn)行了工程驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法可以有效地處理低空及場(chǎng)面目標(biāo)運(yùn)動(dòng)形式的復(fù)雜性,并能提高跟蹤的精度。本文的研究結(jié)論可對(duì)基于多點(diǎn)定位技術(shù)的定位及跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)起到一定的參考作用。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V35;TP391.9
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本文編號(hào)：1274287