雷达对高动态目标参数估计方法研究

发布时间：2022-02-22 16:33

　　随着弹道导弹（TBM）突防和反弹道导弹突防技术的发展,弹道导弹目标利用其具备的高速度和大机动来实现其突防的目的。雷达作为反导防御系统中的主要传感器,其信号处理和数据处理方法面临新的挑战、存在新的特点,需对高速机动目标的参数测量和估计方法进行深入研究,以提升雷达对高动态目标的探测跟踪性能。针对雷达对高动态目标的参数估计问题,本文从雷达测量误差补偿、高动态目标滤波跟踪和运动模型、质阻比估计与类别辨识等方面开展研究。首先研究了雷达测量距离-多普勒耦合误差补偿和大气折射误差补偿问题,分别提出了距离-多普勒耦合误差开环补偿方法、大气折射误差高斯迭代补偿方法,对雷达测量值进行修正,为实现目标高精度参数估计奠定基础。针对高动态目标的高速度和高机动特性、雷达测量的非线性问题,对比研究了α-β-γ滤波、Kalman滤波、扩展Kalman滤波（EKF）、转换量测Kalman滤波（CMKF）和无敏Kalman滤波（UKF）五种滤波方法,从跟踪精度、运算效率和收敛速度等角度,对各滤波算法进行了评估,仿真结果表明,UKF方法滤波精度最高,EKF和CMKF方法滤波精度较高、运算量适中。研究了高动态目标的滤波跟踪运... 

【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】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外在该方向的研究现状及分析
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文的主要研究内容与安排
第2章 雷达观测模型及其补偿方法
    2.1 引言
    2.2 雷达观测模型
    2.3 多普勒频移估计补偿算法
    2.4 大气折射补偿技术
        2.4.1 传统的经验公式计算法
        2.4.2 基于高斯迭代的误差估计方法
        2.4.3 仿真比较
    2.5 本章小结
第3章 高动态目标跟踪滤波方法
    3.1 引言
    3.2 跟踪滤波方法
        3.2.1 卡尔曼滤波器
        3.2.2 α-β-γ滤波器
        3.2.3 扩展卡尔曼滤波
        3.2.4 转换量测卡尔曼滤波
        3.2.5 Unscented卡尔曼滤波
    3.3 性能评估方法
        3.3.1 滤波一致性检验
        3.3.2 均方根误差
        3.3.3 数据处理时间
    3.4 仿真验证
        3.4.1 场景设定
        3.4.2 结果分析
    3.5 本章小结
第4章 高动态目标滤波运动模型
    4.1 引言
    4.2 目标运动模型
        4.2.1 坐标系
        4.2.2 目标运动模型
    4.3 滤波系统模型
    4.4 仿真验证
        4.4.1 场景设定
        4.4.2 结果分析
    4.5 本章小结
第5章 参数化交互多模型滤波方法
    5.1 引言
    5.2 滤波器系统模型
        5.2.1 弹道目标模型
        5.2.2 常加速模型
        5.2.3 常速度模型
    5.3 参数化交互设计
        5.3.1 参数化人机交互
        5.3.2 参数化模型交互
    5.4 自适应一体化处理
    5.5 交互多模型非线性高精度滤波
        5.5.1 UKF滤波算法
        5.5.2 EKF滤波算法
    5.6 仿真验证
        5.6.1 主动段弹道目标跟踪滤波仿真
        5.6.2 被动段弹道目标跟踪滤波仿真
    5.7 本章小结
第6章 基于质阻比估计的弹道目标类别辨识方法
    6.1 引言
    6.2 质阻比估计收敛辨识和目标类别辨识
        6.2.1 质阻比估计收敛辨识
        6.2.2 目标类别辨识
    6.3 仿真验证
    6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于解析法的再入目标实时质阻比估计[J]. 李崇谊,刘世龙,邓楚强,万亮.  现代雷达. 2013(07)
[2]临近空间高超声速飞行器跟踪技术[J]. 关欣,赵静,何友.  四川兵工学报. 2011(08)
[3]近空间高超音速飞行器射频通信“黑障”研究[J]. 徐茂格,席文君.  电讯技术. 2009(10)
[4]提高弹道导弹落点预报精度的动弧平滑平均法[J]. 沈慧娜,徐振来.  现代雷达. 2009(07)
[5]机动目标一维距离像RAT法线性化补偿[J]. 李文臣,王雪松,王国玉.  国防科技大学学报. 2008(05)
[6]一种提高导弹落点预报精度方法的研究[J]. 张荣涛,薛金芳,徐振来.  现代雷达. 2008(08)
[7]稀薄大气层内轻诱饵速度识别法[J]. 唐毓燕,黄培康.  系统工程与电子技术. 2008(05)
[8]一种改进的α-β-γ滤波跟踪算法[J]. 黄鹤,张会生,许家栋,黄莺,闫学斌.  西北工业大学学报. 2008(02)
[9]专家论坛弹道导弹目标识别技术[J]. 金林.  现代雷达. 2008(02)
[10]基于匹配傅立叶变换的超高速运动目标检测[J]. 陈建军,王盛利.  兵工学报. 2007(11)

博士论文
[1]高速机动目标雷达信号参数估计与成像处理[D]. 李文臣.国防科学技术大学 2009
[2]目标融合跟踪技术及性能预测研究[D]. 王宏强.中国人民解放军国防科学技术大学 2002



本文编号：3639831