临近空间目标跟踪方法研究

发布时间：2020-12-06 02:11

　　近几十年来,随着航空航天技术的不断发展,各国开始逐渐加大对临近空间飞行器的投入和研究,其具有速度大、机动性强等典型特点。如今,世界各强国均将临近空间飞行器作为重点研究对象,尤其是采取何种方法提高跟踪精度是目前研究的一个热点问题,也是一个亟待进行突破的难点。本文在认真研究跟踪领域相关理论的基础上,主要展开了设计高精度滤波方法的研究,具体工作主要包括以下几个方面:首先简要概述了跟踪问题的基本理论以及临近空间目标跟踪这一问题的具体背景和实际研究意义,总结了国内外对于飞行器飞行特点、模型建立以及滤波器设计方法等几个方面的工作开展现状。接下来定义了几种论文要用到的坐标系以及相互之间的变换方法,并在此基础上推导出了飞行器的运动方程和传感器的观测信息计算方法。为了达到高精度的设计要求,本文首先选择了Singer模型,设计了跟踪HTV-2的滤波方法。在设计具体滤波算法时,首先在相应的参考坐标系下推导出基于目标运动特性的运动和量测方程。然后根据HTV-2的运动方程形式,选择恰当的模型拟合其运动形式,给出了该机动建模方法下目标的具体状态方程,并与EKF相结合设计出跟踪滤波方法。最后根据仿真实验结果分析了基... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 目标特性的研究现状
        1.2.2 机动模型的研究现状
        1.2.3 跟踪滤波算法的研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 目标运动数学模型的建立
    2.1 引言
    2.2 机动目标跟踪基本原理
    2.3 常用坐标系的定义及转换
        2.3.1 常用坐标系的定义
        2.3.2 坐标系之间的转换矩阵
    2.4 HTV-2 的运动方程
    2.5 传感器的观测信息
    2.6 本章小结
第3章 基于SINGER模型的HTV-2 目标跟踪方法
    3.1 引言
    3.2 典型的目标运动模型
        3.2.1 匀速（CV）模型
        3.2.2 匀加速（CA）模型
        3.2.3 Singer模型
    3.3 跟踪滤波器的构造
    3.4 仿真结果及分析
    3.5 本章小结
第4章 基于改进模型的HTV-2 目标跟踪方法
    4.1 引言
    4.2 HTV-2 机动模型设计
    4.3 扩展卡尔曼滤波
    4.4 跟踪滤波器设计
    4.5 仿真结果及分析
    4.6 基于转弯模型的跟踪滤波方法
        4.6.1 临近空间目标跟踪系统模型
        4.6.2 仿真对比
    4.7 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：2900522