本文關(guān)鍵詞：臨近空間高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法研究

  更多相關(guān)文章： 臨近空間飛行器 高速高機(jī)動(dòng) 非線性濾波 目標(biāo)跟蹤 修正Hough 航跡起始

【摘要】：近年來隨著科技的發(fā)展,臨近空間高速高機(jī)動(dòng)飛行器給世界各國的安全帶來了極大的威脅。飛行器具有高超聲速性、高機(jī)動(dòng)性以及隱身等特點(diǎn),對(duì)這類目標(biāo)進(jìn)行跟蹤防御是一個(gè)極其嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),將逐步成為研究的重點(diǎn)。因此本文對(duì)臨近空間高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤算法展開了深入的研究,主要針對(duì)快速準(zhǔn)確的航跡起始和穩(wěn)定的目標(biāo)航跡維持來進(jìn)行展開。本論文的主要貢獻(xiàn)如下:1、針對(duì)臨近空間高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)航跡起始難點(diǎn),提出了基于多普勒的改進(jìn)修正Hough變換航跡起始算法,與傳統(tǒng)航跡起始算法相比,本文提出的算法正確起始概率高、虛假航跡占有率低且航跡起始速度快。2、針對(duì)高機(jī)動(dòng)飛行器極強(qiáng)的非線性機(jī)動(dòng)特性,提出了一種基于隨機(jī)積分的非線性跟蹤濾波算法,通過利用隨機(jī)積分準(zhǔn)則實(shí)現(xiàn)對(duì)非線性系統(tǒng)狀態(tài)的無偏估計(jì),改善了高機(jī)動(dòng)飛行器的跟蹤穩(wěn)定度以及精度。3、針對(duì)飛行器各個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)特性,提出了一種基于模態(tài)估計(jì)的交互多模非線性濾波跟蹤算法。通過實(shí)時(shí)估計(jì)判斷目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模態(tài),并自適應(yīng)的采用匹配跟蹤算法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的最優(yōu)跟蹤,同C-IMMSSIF濾波算法相比,改進(jìn)算法提高了目標(biāo)跟蹤成功概率和跟蹤精度,且該算法計(jì)算量更小。4、目標(biāo)在不同飛行階段具有不同的運(yùn)動(dòng)形態(tài),根據(jù)其運(yùn)動(dòng)特性,利用基于模態(tài)估計(jì)的C-IMMSSIF濾波算法分別從數(shù)據(jù)率、檢測(cè)概率以及機(jī)動(dòng)性等方面對(duì)不同運(yùn)動(dòng)形態(tài)下目標(biāo)的跟蹤性能進(jìn)行詳細(xì)研究,并得到一系列的結(jié)論。本文提出的新算法已通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,在不同階段對(duì)目標(biāo)的跟蹤性能均有一定程度提升,具有一定的工程實(shí)踐價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：臨近空間飛行器 高速高機(jī)動(dòng) 非線性濾波 目標(biāo)跟蹤 修正Hough 航跡起始
【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)】：V249;TN713
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)11-15
• 1.2.1 高超聲速飛行器發(fā)展動(dòng)態(tài)11-13
• 1.2.2 航跡起始算法研究現(xiàn)狀13
• 1.2.3 跟蹤算法研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文主要工作15-17
• 第二章 機(jī)動(dòng)模型及濾波算法17-35
• 2.1 機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤原理17-18
• 2.2 機(jī)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型18-21
• 2.3 線性濾波算法21-23
• 2.4 非線性濾波算法23-34
• 2.4.1 擴(kuò)展卡爾曼濾波算法(EKF)25-26
• 2.4.2 不敏卡爾曼濾波算法(UKF)26-28
• 2.4.3 容積卡爾曼濾波算法(CKF)28-32
• 2.4.4 幾種非線性濾波算法的性能對(duì)比分析32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)航跡起始算法35-49
• 3.1 航跡起始難點(diǎn)分析35-36
• 3.2 基于多普勒的改進(jìn)修正Hough變換航跡起始算法36-43
• 3.2.1 條件約束和波門擴(kuò)大37-39
• 3.2.2 修正Hough變換航跡起始39-42
• 3.2.3 航跡起始算法步驟42-43
• 3.3 仿真實(shí)驗(yàn)分析43-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 第四章 高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法49-75
• 4.1 運(yùn)動(dòng)特性分析49-50
• 4.2 基于隨機(jī)積分的非線性濾波算法(SSIF)50-58
• 4.2.1 隨機(jī)球面積分規(guī)則50-51
• 4.2.2 隨機(jī)徑向積分規(guī)則51-52
• 4.2.3 隨機(jī)球面徑向積分規(guī)則52-53
• 4.2.4 隨機(jī)球面徑向積分濾波器步驟53-54
• 4.2.5 非線性濾波算法仿真分析54-58
• 4.3 C-IMMSSIF濾波算法基本原理58-61
• 4.4 基于模態(tài)估計(jì)的C-IMMSSIF跟蹤算法61-65
• 4.4.1 基于模態(tài)估計(jì)的C-IMMSSIF跟蹤算法具體步驟62-63
• 4.4.2 跟蹤系統(tǒng)描述63-64
• 4.4.3 仿真分析64-65
• 4.5 臨近空間高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤性能分析65-74
• 4.5.1 不同檢測(cè)概率對(duì)跟蹤性能的影響66-69
• 4.5.2 不同數(shù)據(jù)率對(duì)跟蹤性能的影響69-73
• 4.5.3 分析不同機(jī)動(dòng)性對(duì)跟蹤性能的影響73-74
• 4.6 本章小結(jié)74-75
• 第五章 總結(jié)75-77
• 5.1 全文總結(jié)75
• 5.2 工作展望75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果82-83

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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4 趙志成;;基于自適應(yīng)卡爾曼濾波的環(huán)境函數(shù)模型修正[J];兵工自動(dòng)化;2010年05期

5 李居偉;孫明太;徐以成;;一種改進(jìn)的聲納浮標(biāo)定位算法和TMA問題[J];兵工自動(dòng)化;2011年10期

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10 劉向東;程翔;張河;;基于角測(cè)量的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法[J];兵工學(xué)報(bào);2006年06期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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2 陳晨;陳杰;張娟;;網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)及其在火控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[A];第二十六屆中國控制會(huì)議論文集[C];2007年

3 陶偉剛;馮新喜;;一種新的目標(biāo)跟蹤自適應(yīng)濾波算法[A];第九屆全國信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)（CCSP-99）論文集[C];1999年

4 張文濤;劉鐮斧;李在銘;;圖像多目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)與智能跟蹤[A];第九屆全國信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)（CCSP-99）論文集[C];1999年

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7 郭尊華;謝維信;;彈道導(dǎo)彈跟蹤技術(shù)進(jìn)展[A];第十四屆全國信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)(CCSP-2009)論文集[C];2009年

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10 楊靜;鄭南寧;;一種基于平方根Unscented卡爾曼濾波的GPS/DR組合定位算法[A];'2008系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

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3 孫明;基于小波和遲滯的混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

4 蔣鼎國;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)農(nóng)業(yè)信息監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)融合研究[D];江南大學(xué);2010年

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6 黃曉靜;多頻高頻地波雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2010年

7 趙志超;導(dǎo)彈防御雷達(dá)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

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9 白雪;基于農(nóng)田特征的車載GPS運(yùn)動(dòng)模型辨識(shí)及定位誤差研究[D];江蘇大學(xué);2011年

10 陳益;具有目的域的光電穩(wěn)定跟蹤系統(tǒng)滿意控制策略[D];南京理工大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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2 李光;基于均值偏移的視頻目標(biāo)跟蹤、檢測(cè)算法研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D];浙江理工大學(xué);2010年

3 張西雅;基于信息融合的汽車防追尾避撞目標(biāo)識(shí)別研究[D];鄭州大學(xué);2010年

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5 孔慶珊;光電跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

6 鄭巖;基于方位角及其變化率的無源定位算法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

7 劉運(yùn)杰;基于粒子濾波器的目標(biāo)跟蹤算法研究[D];大連理工大學(xué);2010年

8 黃魯粵;基于慣性傳感器與聲納的水下機(jī)器人定位與地圖構(gòu)建[D];中國海洋大學(xué);2010年

9 邱雪;信息融合算法管理系統(tǒng)決策支持研究[D];華東理工大學(xué);2011年

10 楊海波;列車組合定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)的仿真方法研究[D];北京交通大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：594805