天发船收高频雷达目标状态估计方法研究

发布时间：2021-05-11 11:04

　　天发船收高频雷达是一种天波-地波混合体制的新型雷达,该雷达兼具天波雷达、地波雷达和舰载雷达的优点,具有超视距探测、隐身目标探测、超低空探测的优势,因此研究天发船收高频雷达具有重要的战略意义。目标状态估计是天发船收高频雷达数据处理的重要组成部分,在数据处理的过程中起着重要的作用,状态估计算法的性能决定着滤波精度和航迹跟踪效果。本课题针对天发船收高频雷达的工作特点研究该雷达体制下的目标状态估计方法。通过对比分析现有的各种非线性滤波器的优劣并加以改进,选择出适合该雷达体制的滤波器,并将其应用在已有的一些航迹起始算法和数据互联算法中,通过仿真实验验证滤波器在应用中的使用效果。本课题主要内容包括以下几个部分:首先,根据天发船收高频雷达建立了系统模型,包括目标状态模型和量测模型。根据该雷达工作原理建立了基于平面坐标系的天发船收高频雷达的量测模型,给出了目标状态向量与量测向量在该量测模型下的相互转换公式,并推导了滤波器初值的赋值方法。其次,研究了天发船收高频雷达对非机动目标的状态估计方法。应用CMKF、1阶EKF、2阶EKF、UKF、CKF、PF和UPF分析天发船收高频雷达量测方程的非线性,对比各个... 

【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】：103 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 混合体制高频雷达研究现状
        1.2.2 目标状态估计方法研究现状
    1.3 本课题主要研究内容
第2章 跟踪系统模型
    2.1 引言
    2.2 系统模型
        2.2.1 系统方程
        2.2.2 目标运动模型
        2.2.3 雷达量测模型
        2.2.4 仿真实验
    2.3 滤波初值
        2.3.1 状态向量的初值
        2.3.2 误差协方差矩阵的初值
    2.4 本章小结
第3章 非机动目标的状态估计方法
    3.1 引言
    3.2 转换量测卡尔曼滤波器
        3.2.1 KF算法
        3.2.2 CMKF算法
        3.2.3仿真实验
    3.3 扩展卡尔曼滤波器
        3.3.1 一阶EKF算法
        3.3.2 二阶EKF算法
        3.3.3仿真实验
    3.4 确定采样型滤波器
        3.4.1 UKF算法
        3.4.2 CKF算法
        3.4.3仿真实验
    3.5 随机采样型滤波器
        3.5.1 PF算法
        3.5.2 UPF算法
        3.5.3仿真实验
    3.6 本章小结
第4章 机动目标的状态估计方法
    4.1 引言
    4.2 可调白噪声滤波器
        4.2.1 VQEKF算法
        4.2.2 VQUKF算法
        4.2.3仿真实验
    4.3 自适应白噪声滤波器
        4.3.1 AQEKF算法
        4.3.2 AQCKF算法
        4.3.3仿真实验
    4.4 交互多模型滤波器
        4.4.1 IMMUKF算法
        4.4.2 IMMAQEKF算法
        4.4.3仿真实验
    4.5 本章小结
第5章 航迹跟踪算法
    5.1 引言
    5.2 航迹起始算法
        5.2.1 逻辑法航迹起始算法
        5.2.2 改进的逻辑法航迹起始算法
        5.2.3仿真实验
    5.3 数据互联算法
        5.3.1 NNSF算法
        5.3.2 PDA算法
        5.3.3仿真实验
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]逻辑法航迹起始算法性能研究[J]. 赵德功,夏永红,匡华星,丁春.  雷达与对抗. 2016(01)
[2]基于CKF的高动态载波跟踪算法研究[J]. 纪博,孙武,姚元福.  现代电子技术. 2015(03)
[3]非线性系统确定采样型滤波算法综述[J]. 王小旭,潘泉,黄鹤,高昂.  控制与决策. 2012(06)
[4]利用自动识别系统信息进行高频地波雷达天线阵校正[J]. 田文龙,李高鹏,许荣庆.  电子与信息学报. 2012(05)
[5]天波超视距雷达发展综述[J]. 周万幸.  电子学报. 2011(06)
[6]基于二阶泰勒展开的扩展卡尔曼滤波测频算法[J]. 孟真,阎跃鹏,于进勇.  江苏大学学报(自然科学版). 2010(05)
[7]短波天波反射/地波绕射组合新传播模式及其可能应用[J]. 焦培南,杨龙泉,凡俊梅.  电波科学学报. 2007(05)
[8]一类非线性滤波器——UKF综述[J]. 潘泉,杨峰,叶亮,梁彦,程咏梅.  控制与决策. 2005(05)
[9]粒子滤波算法综述[J]. 胡士强,敬忠良.  控制与决策. 2005(04)
[10]UPF算法及其在目标跟踪中的应用[J]. 王志刚,芮国胜,胡昊.  雷达科学与技术. 2005(01)

硕士论文
[1]高频地波雷达舰船目标探测方位向估计与修正[D]. 唐庆乐.中国石油大学（华东） 2013



本文编号：3181294