【摘要】：隨著科技的不斷發(fā)展,全球各國之間的信息戰(zhàn)逐步代替了傳統(tǒng)的兵器、火藥等暴力對抗方式,這種轉(zhuǎn)變使各國間信息技術(shù)的發(fā)展速度日益加快,更是推動了我國的現(xiàn)代化國防技術(shù)的發(fā)展。由于我國雷達(dá)技術(shù)發(fā)展時間相較于發(fā)達(dá)國家起步較晚,雖然近些年來得到了大力發(fā)展,但依然存在一定的差距。本文的研究以岸基空海預(yù)警雷達(dá)為背景,由于該雷達(dá)探測距離較遠(yuǎn),雷達(dá)精度較低。協(xié)同外部傳感器對空、海目標(biāo)同時進(jìn)行探測,通過利用外部信息與雷達(dá)信息進(jìn)行融合來提高雷達(dá)精度、獲取更多的目標(biāo)及環(huán)境信息和減少探測盲區(qū),為我國國防事業(yè)提供了有力的保障。本文主要工作如下:(1)介紹本文的研究背景和意義。針對航跡關(guān)聯(lián)和融合方面,對國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹,指出我國的在航跡關(guān)聯(lián)及融合領(lǐng)域上與西方仍存在差距。(2)通過對航跡信息的內(nèi)部獲取和外部獲取方式進(jìn)行敘述,來對岸基空海預(yù)警雷達(dá)、ADS-B和AIS進(jìn)行介紹。通過分析不同環(huán)境條件,詳細(xì)論述了利用多源外部信息對雷達(dá)性能改善的可行性。(3)對最近鄰關(guān)聯(lián)算法進(jìn)行了研究分析,在此基礎(chǔ)上基于岸基空海雷達(dá)數(shù)據(jù)量較大的特性提出了采用遺傳算法進(jìn)行航跡關(guān)聯(lián)。臨近航跡較多的情況下,采用最近鄰關(guān)聯(lián)算法進(jìn)行航跡關(guān)聯(lián)誤差較大,關(guān)聯(lián)效果有限,所提出的采用遺傳算法進(jìn)行航跡關(guān)聯(lián)能夠很好地解決臨近航跡的關(guān)聯(lián)問題。在Matlab環(huán)境下,分別采用遺傳算法和最近鄰算法對臨近航跡較多的情況進(jìn)行關(guān)聯(lián)仿真,通過計算關(guān)聯(lián)航跡之間的OSPA距離對關(guān)聯(lián)效果進(jìn)行評判,證明了利用遺傳算法進(jìn)行航跡關(guān)聯(lián)能夠提高臨近航跡的關(guān)聯(lián)效果。(4)在工程應(yīng)用環(huán)境方面,硬件系統(tǒng)采用的是基于PowerPC的硬件平臺和硬件操作系統(tǒng)VxWorks6.8,軟件開發(fā)環(huán)境為Workbench。結(jié)合實際工程,對整體工程實現(xiàn)流程,航跡關(guān)聯(lián)模塊在整個工程的設(shè)計中的實際應(yīng)用進(jìn)行了介紹。同時展示了對空模式下的雷達(dá)和ADS-B對真實航跡點和航跡的視頻顯控圖。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：E933;TN959
【圖文】：

圖2.3 ADS-B 的消息傳輸格式1）AIS 的定義和工作原理IS 又稱為船舶自動識別系統(tǒng)，作用于船舶交通管理上。利用在 AIS 系統(tǒng)海圖，行駛的船舶航線、航向、身份等信息能夠在顯控終端進(jìn)行視頻顯

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文24圖3.3 大地坐標(biāo)系和直角坐標(biāo)系的關(guān)系根據(jù)幾何關(guān)系能夠得到直角坐標(biāo)系中對應(yīng)的坐標(biāo)值為[28]：2( ) cos cos( ) cos sin(1 ) sinx N H B Ly N H B Lz N e H B (3-3)其中，第一偏心率：( )2 222a bea ，2 21 sinaN e B。對于雷達(dá) A，設(shè)測量距離為r ，方位角為 ，仰角為 ，則相對應(yīng)的坐標(biāo)點為（r, , ），相對應(yīng)的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點設(shè)為（xr, yr, zr）

中權(quán)值 a=0.4，k=0.00001，進(jìn)行 8000 次迭代，通過 100 次蒙特卡洛仿真對每次迭代得到的最大適應(yīng)度值求均值得到適應(yīng)度曲線圖：圖3.9 經(jīng)過 8000 次迭代的適應(yīng)度最大值曲線從圖中可以看出，經(jīng)過 8000 次迭代后，適應(yīng)度最大值已經(jīng)逐漸趨于平穩(wěn)，適應(yīng)度值收斂在最優(yōu)解附近，經(jīng)過 3000 次迭代時，適應(yīng)度值已經(jīng)接近于最大，所代表的關(guān)聯(lián)方式為最優(yōu)。（1）OSPA 指標(biāo)介紹本文采用計算關(guān)聯(lián)航跡之間的 OSPA（Optimal Subpattern Assignment）距離來評定航跡的關(guān)聯(lián)效果。OSPA 能夠?qū)桔E集合之間進(jìn)行整體的偏差計算。Wasserstein 距離作為目標(biāo)集的跟蹤評價指標(biāo)，由于對集合元素個數(shù)的差別懲罰過重，導(dǎo)致一致性較差[49]。與采用位置均方根誤差不同的是，OSPA 距離將真實航跡和估計航跡之間的誤差分為距離誤差和關(guān)聯(lián)誤差兩個部分，引入了距離敏感參數(shù) p 和關(guān)聯(lián)敏感參數(shù) c[50]。Schuhmacher[51]等人引入 OSPA 距離指標(biāo)來進(jìn)行相關(guān)性評估

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2778020