双基地高频雷达航迹融合方法研究

论文摘要

双基地体制的雷达不仅在理论上,还是在实际应用上已经接近成熟。高频雷达的研究虽然起步较晚,但近30年来在岸基和舰载地波雷达方面取得了非常大的成就。随着雷达组网技术的发展,双/多基地高频雷达的研究也成为高频雷达领域的新的热点方向。但是目前在双/多基地高频雷达数据融合工程试验研究方面开展的较少一些。本文以双基地高频雷达系统为背景,首先分析双基地高频雷达数据融合的数据特征,包括空间对齐时的主要误差来源、各参数的转换方法,以及形成航迹的质量问题。通过对数据的分析和传统航迹关联算法的分析,提炼出双基地高频雷达的航迹关联中存在的独特问题。这些问题的提出为新的航迹关联算法提供依据。其次,基于对上述各方面的分析研究,提出双基地高频雷达系统的航迹融合方法——基于航迹段的航迹融合方法。该方法用航迹段作为航迹关联的基本参数,不仅有效解决航迹段质量的阶段性下降的问题,还可以缓解传统方法中存在的“先出现先关联”的现象。在该方法研究中,重点讨论航迹段长度的确定准则、综合相关度的求解方法和航迹段关联准则等问题。最后,介绍基于神经网络(Neural Network)、模糊推理(Fuzzy Reasoning)、专家系统(Expert System)相结合的三维模型(NFE模型)的概念、框架和结构,并将NFE模型应用到双基地高频雷达系统的航迹融合中,构造基于NFE模型的航迹段的航迹融合方法,并利用定位距离差、径向速度差和航速差综合判定航迹段的相关度。该方法可解决航迹关联中存在的复杂性和不确定性问题,为双基地高频雷达系统数据融合工程实现提供一种方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题研究的历史和现状
• 1.2.1 双/多基地雷达研究现状
• 1.2.2 高频雷达研究现状
• 1.3 本文主要研究内容及文章结构
• 第2章 双基地高频雷达数据融合数据分析
• 2.1 空间对齐
• 2.1.1 位置信息坐标转换
• 2.1.2 径向速度坐标信息转换
• 2.2 航迹融合方法分析
• 2.2.1 单传感器航迹平滑特征分析
• 2.2.2 航迹关联算法分析
• 2.3 本章小结
• 第3章 基于航迹段的航迹融合
• 3.1 基于航迹段的航迹融合方案
• 3.1.1 航迹段长度的确定
• 3.1.2 实时性分析
• 3.2 短航迹融合
• 3.2.1 综合相关度
• 3.2.2 航迹段关联准则
• 3.3 航迹管理
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于NFE模型的航迹融合
• 4.1 NFE 技术概述
• 4.2 NFE 模型框架与结构
• 4.3 航迹关联的NFE 模型方法
• 4.3.1 航迹关联NFE 模型的建立
• 4.3.2 模糊隶属度函数的确定
• 4.4 本章小结
• 第5章 双基地高频雷达数据融合数据处理与分析
• 5.1 基于航迹段的航迹融合方法
• 5.2 航迹融合NFE 方法
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢