机载火控雷达探测模式下虚警数据融合处理技术研究

发布时间：2017-09-27 18:06

  本文关键词：机载火控雷达探测模式下虚警数据融合处理技术研究

  更多相关文章： 机载火控雷达 试飞 虚警 数据融合 卡尔曼滤波

【摘要】：机载火控雷达自出现后就成为飞行器探测敌方目标的重要手段；特别是近十余年,随着脉冲多普勒技术、相控阵技术、隐身与反隐身技术、雷达抗干扰技术的应用得到了迅猛的发展和提高。机载火控雷达工作模式越来越多,功能越来越强,系统交联也越来越复杂。机载火控雷达调整与国家鉴定的飞行试验(简称：试飞)技术水平越来越高,难度越来越大。在新型机载火控雷达的定型／鉴定试飞过程中,笔者在感受国产机载火控雷达功能和性能迅猛发展的同时,也认识到目前我国的机载雷达试飞中依然存在一些急需解决的问题。随着机载火控雷达探测距离增大,探测范围增加,同时周边区域内飞机越来越多,飞行器密度越来越大；以前凭借经验依照地面航管监控中对周边目标记录情况来主观判断目标是否为虚警的方法,处理时间越来越长,准确度逐渐下降,费力且费时,对试验进度形成较大制约。根据军航及民航要求,现在所有载人飞行器须安装航管二次应答机,并且大力推广联网ADS-B系统,在空中交通管理系统中均存在飞行器实际航迹数据。针对这种情况,在试飞中,借助联网的航管地面站(包括地面二次雷达SSR、ADS-B地面站)提供的实际飞行器轨迹数据,利用时后分析,开展关联处理,自动判断机载火控雷达探测模式下探测到的目标数据是否为虚警。本文引入数据融合这一新兴学科的理论,在联网的广播式自动相关监视技术(ADS-B)和航管二次雷达(SSR)提供区域内全部目标特征信息的基础上,开展机载火控雷达探测模式试飞中虚警融合处理技术研究,解决航空试飞工程领域内面临的专业问题。文章首先介绍了有关机载雷达探测模式试飞方面的基本理论,探讨数据融合基本理论及相关理论依据,介绍了数据融合结构的基本要素、融合方式的种类、多传感器数据融合性能分析等,并重点介绍所用的卡尔曼滤波算法原理；在此基础上,重点阐述航空试飞领域中机载火控雷达探测模式试飞方案设计,论述了试飞需求及相关保障条件,并重点介绍数据处理与分析,包括数据空间、数据预处理、合作目标校正等,其中,特别对文中涉及的虚警融合处理算法给予重点关注与分析。然后,在数据处理进行分析与论述的基础上,利用软件工程理论开发相应软件来实现算法,并开展结果验证；在对试验结果讨论与分析后,探讨算法中估值原则；针对软件与算法中存在的一些问题,对软件及处理方法进行进一步优化；在数据验证的基础上开展处理方法局限性分析,并指出该处理方法存在的一些尚需解决的问题,对本课题未来如何进一步深入完善与研究作了自己的思考和展望。
【关键词】：机载火控雷达 试飞 虚警 数据融合 卡尔曼滤波
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V243.2
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-15
• 第一章 绪论15-19
• 1.1 研究背景与意义15-16
• 1.2 机载火控雷达探测模式下虚警处理技术研究现状16-18
• 1.2.1 现有的机载雷达探测虚警评估方案16-17
• 1.2.2 现有的雷达试飞探测虚警处理试飞方案17-18
• 1.3 本文工作及内容安排18-19
• 第二章 机载雷达试飞及数据融合基本理论19-33
• 2.1 机载火控雷达试飞相关基本理论19-23
• 2.1.1 机载火控雷达试飞19-20
• 2.1.2 机载火控雷达对空探测TWS模式20-21
• 2.1.3 虚警及统计21-23
• 2.2 数据融合理论23-33
• 2.2.1 数据融合的理论引言23-24
• 2.2.2 融合结构24-26
• 2.2.3 融合结构方式26-28
• 2.2.4 融合算法28-30
• 2.2.5 融合理论依据30-33
• 第三章 试飞方案设计33-59
• 3.1 试飞需求及条件33-38
• 3.1.1 试飞测试设备33-36
• 3.1.2 地面数据处理系统36-37
• 3.1.3 空中交通管制系统37-38
• 3.2 试飞方案设计38-41
• 3.2.1 试飞方案概述38
• 3.2.2 试飞方案设计38-40
• 3.2.3 测试参数40-41
• 3.3 数据处理与分析41-59
• 3.3.1 概述41
• 3.3.2 数据空间41-48
• 3.3.3 数据预处理48-49
• 3.3.4 融合处理算法选择49-54
• 3.3.5 合作目标校正54-55
• 3.3.6 虚警统计55-59
• 第四章 数据处理软件设计及结果分析59-71
• 4.1 软件设计59-66
• 4.1.1 软件设计目的59
• 4.1.2 软件需求分析及概要设计59-62
• 4.1.3 软件设计与实现关键问题62-66
• 4.1.4 软件测试66
• 4.2 结果与分析66-70
• 4.2.1 数据结果67-68
• 4.2.2 算法优化68-69
• 4.2.3 算法中估值原则69
• 4.2.4 方法局限性分析69-70
• 4.3 总结70-71
• 第五章 总结与展望71-73
• 附录A73-77
• 参考文献77-79
• 致谢79-81
• 作者简介81

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本文编号：931122