多模复合制导信息融合抗干扰算法设计与实现

发布时间：2020-10-19 07:22

　　 现代战场环境日益复杂,使得多传感器复合制导技术成为精确制导武器的重要发展方向。多传感器复合制导技术可以使不同传感器在探测、跟踪、识别等性能上得以互补,从而提升整个制导系统的制导性能。雷达、红外与激光传感器是导引头常用的传感器,利用这三种传感器进行组合探测与制导是提高精确制导武器抗干扰性能的重要技术途径。论文的主要研究工作基于多模复合制导信息融合技术展开,设计了一套可用于雷达/红外/激光三模复合制导系统的信息融合抗干扰方案,基于TMS320C6678多核DSP系统完成主要算法的软件设计与开发,并利用仿真测试系统,对信息融合系统方案进行了性能测试。首先,论文对信息融合技术的原理做了简单的论述,并对融合结构进行了划分:按照位置级结构可划分为集中式、分布式、混合式、多级式等;按照目标属性级结构可划分为数据级、特征级、决策级等。基于信息融合原理与空-地制导背景,选定了特征级分布式信息融合结构,设计了一套多模复合信息融合系统处理方案,该方案可适用于雷达/红外/激光三模复合制导系统。然后,基于所设计信息融合方案,对信息融合中心的关键技术,包括时空配准、航迹关联、航迹融合,进行深入研究,给出了相应的算法设计,并通过Matlab仿真验证算法的可行性。由于不同传感器所探测数据在时间、空间上都有偏差,需要进行校准才能做后续处理。时空配准实现了不同传感器航迹在空间、时间上的统一。航迹关联主要任务是对不同的传感器所观测的各目标航迹进行匹配,将来自同一目标的航迹归为一组,便于后续环节处理,系统的抗干扰性能主要体现在这个环节。航迹关联完成后,再利用航迹融合算法将已关联航迹对进行合并,用以更新系统航迹。最后,简单介绍了以TMS320C6678型号DSP为主处理器的信息融合系统数据处理硬件平台以及信息融合系统整体的工作流程。着重阐述了信息融合系统中的航迹关联策略,该策略主要目的为:在各目标的航迹经关联处理后,根据航迹关联情况确定航迹关联环节最终的航迹输出。航迹关联环节在一定程度上体现了复合制导体制优异的抗干扰性能。结合航迹关联策略与信息融合中心关键技术,设计实现了信息融合航迹关联抗干扰方案,并利用数字仿真测试系统,对信息融合系统进行了性能验证。
【学位单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TJ765.3
【部分图文】：

导弹与目标运动轨迹示意图

目标原始数据

的观测噪声服从正态分布，标准差为测量精度，实验结果如下。（1）时间对准红外航迹、雷达航迹与激光航迹在信息融合中心的时空对准过程如图3.6所示（这里近似假设雷达与红外探测器的数据起始时刻相同，且雷达红外探测器数据率相同）。图 3.6（a）是时空对准前的所有候选航迹，从图 3.6（b）可以看出红外、雷达和激光的采样周期不同是不能直接进行融合处理；时空对准后的航迹如图 3.6（c）示，从图中可以看出，所有的航迹均在同一坐标系下，两组航迹已经统一到同一采样周期上。（a）时空配准前航迹（b）时空配准前航迹局部放大图激光雷达红外
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本文编号：2846901