【摘要】：近年來戰(zhàn)爭(zhēng)軍備不斷升級(jí),各種偽裝隱形技術(shù)以及干擾技術(shù)被大量應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng),單一傳感器不能滿足現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)的需要,開發(fā)快速、有效融合系統(tǒng)成為了當(dāng)前迫切的需求。本文面向?qū)嶋H作戰(zhàn)應(yīng)用,結(jié)合機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤與評(píng)估的特點(diǎn)和難點(diǎn),提出了基于多源信息融合的目標(biāo)航跡估計(jì)與威脅評(píng)估方法,在實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)高精度自適應(yīng)跟蹤的同時(shí),有效將目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為決策層信息,為后續(xù)打擊方案的制定提供依據(jù)。通過對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求和設(shè)計(jì)約束的分析,給出了適用于復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的信息融合系統(tǒng)模型形式,明確了模塊間的輸入輸出關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,對(duì)信息融合系統(tǒng)常用的五種信息源進(jìn)行了分析,歸納總結(jié)了各類信息源的其優(yōu)勢(shì)和局限性,并根據(jù)本文應(yīng)用場(chǎng)景選取了合適的信息源。交互式多模型基礎(chǔ)上,應(yīng)用自適應(yīng)跟蹤和無跡卡爾曼濾波的方法進(jìn)行非線性系統(tǒng)的濾波,同時(shí),改進(jìn)這種算法,建立運(yùn)動(dòng)濾波模型。能夠得到很好的跟蹤精度。傳統(tǒng)的分布式航跡融合自身有缺點(diǎn),如何選擇精度高,計(jì)算量小的分層航跡融合就很重要為解決分層融合算法無法用于交互式多模型估計(jì)結(jié)果的問題,利用已有數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)整體先驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行了構(gòu)造,得出將分層航跡融合和交互式多模型結(jié)合。仿真試驗(yàn)對(duì)算法性能進(jìn)行了驗(yàn)證,并對(duì)比了雙雷達(dá)以及雙雷達(dá)+紅外兩種模式下的融合結(jié)果,表明能夠有效提高精度,同時(shí)發(fā)揮傳感器各自優(yōu)勢(shì),使估計(jì)精度進(jìn)一步提升。在得到目標(biāo)航跡之后,進(jìn)行威脅評(píng)估。系統(tǒng)的評(píng)估方法要有各種主要因素,以及各自的權(quán)重系數(shù)。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了總偏差最小原則下的組合賦權(quán)模型,并將其應(yīng)用于多屬性決策方法中,獲得了對(duì)各目標(biāo)威脅程度的綜合評(píng)判。通過算例表明,該方法兼顧了專家經(jīng)驗(yàn)與戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的客觀特征,賦權(quán)更為合理,評(píng)估結(jié)果更加真實(shí)可信。
【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：E91
【圖文】：

圖 2.10 信息融合系統(tǒng)模型示意圖考慮到本系統(tǒng)應(yīng)具有較高的可靠性和較好的實(shí)時(shí)性，因此，本系統(tǒng)的融合處理過程采用分布式結(jié)構(gòu)。當(dāng)各信息源獲得原始目標(biāo)數(shù)據(jù)，航跡濾波處理，形成局部航跡，并將其傳送至航跡融合中心。在融合中心處，首先對(duì)各局部估計(jì)結(jié)果進(jìn)行時(shí)間對(duì)準(zhǔn)、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、單位轉(zhuǎn)換等預(yù)處理，將不同類型、不同時(shí)空的傳感器數(shù)據(jù)變換至同一維度、同一坐標(biāo)系下，關(guān)聯(lián)融合進(jìn)而完成對(duì)目標(biāo)航跡估計(jì)，生成目標(biāo)狀態(tài)信息包括速度、位置及加速度。威脅評(píng)估環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)源來自航跡估計(jì)環(huán)節(jié)輸出的融合航跡信息。該環(huán)節(jié)首先對(duì)融合后的航跡信息進(jìn)行規(guī)范化處理，提取威脅評(píng)估因素集，之后利用相應(yīng)的推理方法進(jìn)行威脅度計(jì)算和威脅等級(jí)評(píng)定。本環(huán)節(jié)的威脅評(píng)估結(jié)果將為指揮決策和武器系統(tǒng)控制提供依據(jù)，以縮短指揮員態(tài)勢(shì)感知和決策制定的時(shí)間，提高作戰(zhàn)效率。此外，本系統(tǒng)還包含系統(tǒng)管理模塊，用于對(duì)整個(gè)融合系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與評(píng)價(jià)。該模塊通過建立一定的優(yōu)化指標(biāo)，給出傳感器布站、融合過程、威脅評(píng)估模型等環(huán)節(jié)的改進(jìn)方案，使系統(tǒng)能夠根據(jù)環(huán)境或目標(biāo)的變化進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，以便實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)分配，提高系統(tǒng)對(duì)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性。

統(tǒng)管理環(huán)節(jié)和動(dòng)態(tài)反饋回路，循環(huán)特性明確。系統(tǒng)可以根據(jù)需求及時(shí)做出調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)2.4 信息源選擇天線系統(tǒng)、發(fā)射裝置、接收裝置、信號(hào)處理器現(xiàn)對(duì)目標(biāo)距離、速度、方位角、俯仰角等數(shù)據(jù)來定位目標(biāo)位置。而半主動(dòng)雷達(dá)和被動(dòng)雷達(dá)射雷達(dá)回波或敵方輻射源信號(hào)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定用極坐標(biāo)系，即利用斜距Ｒ、方位角 φ 和俯示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2715714