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纯方位目标跟踪,是一种典型的被动式无源目标跟踪方法,在现代战场中因其良好的隐蔽性而备受青睐。科技技术的进步和发展,改善了目标的隐身特性和机动性能,越来越加大了被动式目标跟踪的难度。而传统的基于单一探测平台的纯方位目标跟踪方法,难以同时兼顾跟踪精度、稳定性和鲁棒性等要求。针对以上问题,本文提出了一种多移动探测平台纯方位协同目标跟踪算法,对提高现代电子对抗环境下的信息化作战能力与生存能力,具有一定的参考意义。本文所做工作与创新点如下: (1)根据纯方位目标跟踪特点和协同目标跟踪基本原理,建立了两种常用的目标运动模型和纯方位目标跟踪系统的量测模型;分析了二维和三维空间中目标跟踪的几何原理,推导了求解目标位置参数的解析表达式。同时,分析了纯方位目标跟踪的可观测性问题,给出了纯方位目标跟踪系统中的目标可观性条件。 (2)针对探测平台几何形态对系统跟踪误差的影响,结合空间几何位置分析,提出了一种多移动探测平台协同目标跟踪策略。首先在多移动探测平台可观测的前提下,分析了探测平台的布局方式对系统跟踪误差的影响;其次,基于多探测平台跟踪静止目标的最优布局方式,提出了机动多探测平台协同目标跟踪策略。 (3)结合多移动探测平台协同跟踪策略,提出了一种兼顾跟踪精度、稳定性和鲁棒性的SR-UKF协同目标跟踪算法。首先,采用经典的EKF算法结合协同跟踪策略,提出了一种基于EKF纯方位协同目标跟踪算法,分析了跟踪算法的性能。基于EKF的目标跟踪算法因其需要对非线性方程进行线性化处理,导致跟踪误差较大、跟踪精度不高。其次,为提高系统的跟踪精度,提出了一种基于确定性采样的UKF协同目标跟踪算法。UKF算法跟踪误差小,误差收敛速度快,但无法解决算法的数值稳定性问题。最后,针对以上问题,通过引入了平方根因子代替递推过程中的矩阵求逆运算,给出了一种基于SR-UKF的多移动探测平台纯方位协同目标跟踪算法。 对比分析二维和三维空间中,静止和机动情形下的多探测平台目标跟踪滤波算法,仿真结果表明,本文提出的协同跟踪策略是有效的;融合机动协同跟踪策略的SR-UKF协同目标跟踪算法,取得了比EKF、UKF算法更为理想的跟踪效果,可为实际工程应用提供参考。