对空监视雷达目标点迹融合算法研究与软件实现

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对空监视雷达点迹融合算法将组网内多部雷达传来的信号处理后的点迹信息进行数据特征层处理,从而形成稳定性更强、跟踪精度更高的目标状态信息。因其对传感器依赖性小,通信需求较低,同时兼顾了处理数据的精确度和实时性,对空监视雷达点迹融合算法已成为目前工程实现最为可行的方法。因此发展对空监视雷达点迹融合算法研究对国土防空具有重要的应用价值。本文研究了对空监视雷达点迹融合关键技术以及在线多雷达系统误差校正方法,设计并开发了对空监视雷达点迹融合跟踪系统。具体研究内容如下:(1)研究了对空监视雷达点迹融合的数据处理架构,分析了点迹融合中产生雷达组网探测效能的关键技术,研究了各关键技术的技术特点,为点迹融合相关技术的研究奠定了理论支撑。(2)针对雷达系统误差的存在会导致产生相对同一目标的多条航迹的问题,提出一种基于因子图模型和环状置信传播算法的在线多雷达系统误差校正方案,能够实现杂波环境中雷达系统误差的估计和校正,比经典的基于伪测量方程的方法有更低的OSPA距离。(3)针对为评估组网系统和点迹融合方法性能进行外场试验费时费力的问题,设计并开发了对空监视雷达点迹融合跟踪系统软件,能够实现组网雷达布局、雷达性能参数设置、目标轨迹设置和点迹融合跟踪等功能,方便对雷达组网和点迹融合进行仿真建模及性能评估。以上工作已通过仿真试验验证,结果表明,本文提出的基于因子图模型的在线多雷达系统误差校正方法能够在杂波环境中有效配准雷达系统误差,设计的对空监视雷达点迹融跟踪系统在实际环境中能够有效运行。
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