红外多传感器多目标跟踪与分配技术研究
发布时间：2020-12-23 06:35
作为现代传感器系统的核心关键技术,多平台信息融合与目标跟踪技术在航空航天、战略预警、定位与空天监测、公共安防等军民领域已广泛应用。伴随着高速实时信息处理和多目标跟踪技术的发展,世界有影响力的大国都越来越重视用于防御作战的战略预警与监视系统的研制,本文以多传感器平台多目标监测打击为研究对象,开展空域内目标跟踪与分配技术研究。第二章建立了多目标作战系统总体信息处理框架。在对来袭多目标监测打击的情境下,分析了系统多平台协同模式及作战任务。根据系统约束(成本、稳定性、可操作性等)以及外部环境(自然环境、人为对抗环境),以“狼群”作战方案为基础,建立了多平台多目标的“主从混合式”信息处理系统框架。提出并分析了该系统结构下三个亟待解决的关键技术。第三章研究了多平台多目标信息配准与关联技术。在介绍分析多平台间空间信息配准和传感器间目标关联技术的基础上,提出了一种基于偏差映射聚类(Bias Mapping Cluster,BMC)的目标关联方法。仿真结果表明,与基于关联代价矩阵的方法相比,该方法能有效利用目标观测的空间拓扑特征,关联正确率更高,并对虚假目标和目标失配等情形具有更强的适应性。第四章研究了...
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 相关技术研究现状
1.2.1 多传感器平台目标监测与打击技术
1.2.2 多传感器关联及目标跟踪技术
1.2.3 多平台目标分配技术
1.3 论文研究内容与创新点
第二章 多传感器平台多目标信息处理分析
2.1 引言
2.2 多目标监测与打击系统协同模式分析
2.2.1 多目标监测与打击系统一般组成
2.2.2 多目标打击系统协同模式分析
2.3 多目标监测与打击系统任务分析
2.3.1 威胁目标群特性与识别机理
2.3.2 中心-子平台通信链路建立
2.3.3 CP-SP目标信息关联
2.3.4 多平台目标分配
第三章 多传感器多目标信息配准与关联
3.1 引言
3.2 空间多平台信息配准
3.2.1 坐标系定义
3.2.2 坐标系间的转换
3.3 传感器间多目标关联
3.3.1 问题描述
3.3.2 传感器观测模型
3.3.3 公共像平面转换
3.4 基于BMC的目标关联算法
3.4.1 仿真场景设置
3.4.2 BMC算法原理分析
3.4.3 目标关联结果与分析
3.5 本章小结
第四章 基于随机有限集的多目标跟踪
4.1 引言
4.2 RFS多目标跟踪滤波基础
4.2.1 RFS最优贝叶斯多目标跟踪滤波框架
4.2.2 PHD滤波器
4.2.3 Me MBer滤波器
4.2.4 LMB滤波器
4.3 基于RFS的2D像平面跟踪
4.3.1 多目标跟踪性能评估指标
4.3.2 2 D成像平面跟踪仿真
4.3.3 3D空间跟踪仿真
4.4 本章小结
第五章 多目标打击优化分配方案
5.1 引言
5.2 基于威胁云团分区的预分配方案
5.2.1 基于威胁云团分布的视场分区
5.2.2 基于视场分区的初始预分配
5.3 基于威胁目标态势估计的再分配方案
5.3.1 目标再分配建模
5.3.2 基于CWS算法的目标再分配
5.3.3 仿真结果及分析
5.4 本章小结
第六章 结束语
6.1 论文主要成果和创新点
6.2 后续研究展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国防空反导多目标杀伤拦截器发展研究[J]. 于运治,郭志强,匡宇,章尧卿,丁广威,康宇航. 飞航导弹. 2017(08)
[2]六自由度并联平台的几何参数标定研究[J]. 甘屹,郑彬彬,孙福佳,何伟铭. 制造业自动化. 2016(11)
[3]多目标拦截任务分配建模与分析[J]. 李瑞康,张学进,魏喜庆,张召,荆武兴. 上海航天. 2016(02)
[4]美国导弹防御多目标拦截器的发展[J]. 张相国. 兵器知识. 2016(03)
[5]基于目标相对位置的多传感器数据关联及传感器偏差估计（英文）[J]. 俞昭华,凌强,史盟钊. 中国科学技术大学学报. 2014(01)
[6]基于修正贝努利滤波的被动多目标跟踪算法[J]. 钟茜怡,姬红兵,欧阳成. 系统工程与电子技术. 2012(08)
[7]多拦截器总体拦截方案设计与分析[J]. 谢愈,刘鲁华,汤国建,崔俊峰. 北京航空航天大学学报. 2012(03)
[8]美国反TBM中段拦截的多杀伤器技术方案分析[J]. 何立萍,姚郁,杨宝庆. 航天电子对抗. 2010(06)
[9]防空导弹武器系统目标分配建模研究[J]. 杨雪,李英杰,车延文. 舰船电子工程. 2010(11)
[10]编队内协同超视距空战目标分配模型研究[J]. 肖冰松,方洋旺,许蕴山,张平,王鹏. 系统工程与电子技术. 2010(07)
博士论文
[1]基于随机有限集理论的多目标跟踪技术研究[D]. 徐洋.国防科学技术大学 2012
[2]拦截机动目标末制导技术研究[D]. 谷志军.国防科学技术大学 2009
本文编号：2933242
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 相关技术研究现状
1.2.1 多传感器平台目标监测与打击技术
1.2.2 多传感器关联及目标跟踪技术
1.2.3 多平台目标分配技术
1.3 论文研究内容与创新点
第二章 多传感器平台多目标信息处理分析
2.1 引言
2.2 多目标监测与打击系统协同模式分析
2.2.1 多目标监测与打击系统一般组成
2.2.2 多目标打击系统协同模式分析
2.3 多目标监测与打击系统任务分析
2.3.1 威胁目标群特性与识别机理
2.3.2 中心-子平台通信链路建立
2.3.3 CP-SP目标信息关联
2.3.4 多平台目标分配
第三章 多传感器多目标信息配准与关联
3.1 引言
3.2 空间多平台信息配准
3.2.1 坐标系定义
3.2.2 坐标系间的转换
3.3 传感器间多目标关联
3.3.1 问题描述
3.3.2 传感器观测模型
3.3.3 公共像平面转换
3.4 基于BMC的目标关联算法
3.4.1 仿真场景设置
3.4.2 BMC算法原理分析
3.4.3 目标关联结果与分析
3.5 本章小结
第四章 基于随机有限集的多目标跟踪
4.1 引言
4.2 RFS多目标跟踪滤波基础
4.2.1 RFS最优贝叶斯多目标跟踪滤波框架
4.2.2 PHD滤波器
4.2.3 Me MBer滤波器
4.2.4 LMB滤波器
4.3 基于RFS的2D像平面跟踪
4.3.1 多目标跟踪性能评估指标
4.3.2 2 D成像平面跟踪仿真
4.3.3 3D空间跟踪仿真
4.4 本章小结
第五章 多目标打击优化分配方案
5.1 引言
5.2 基于威胁云团分区的预分配方案
5.2.1 基于威胁云团分布的视场分区
5.2.2 基于视场分区的初始预分配
5.3 基于威胁目标态势估计的再分配方案
5.3.1 目标再分配建模
5.3.2 基于CWS算法的目标再分配
5.3.3 仿真结果及分析
5.4 本章小结
第六章 结束语
6.1 论文主要成果和创新点
6.2 后续研究展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国防空反导多目标杀伤拦截器发展研究[J]. 于运治,郭志强,匡宇,章尧卿,丁广威,康宇航. 飞航导弹. 2017(08)
[2]六自由度并联平台的几何参数标定研究[J]. 甘屹,郑彬彬,孙福佳,何伟铭. 制造业自动化. 2016(11)
[3]多目标拦截任务分配建模与分析[J]. 李瑞康,张学进,魏喜庆,张召,荆武兴. 上海航天. 2016(02)
[4]美国导弹防御多目标拦截器的发展[J]. 张相国. 兵器知识. 2016(03)
[5]基于目标相对位置的多传感器数据关联及传感器偏差估计（英文）[J]. 俞昭华,凌强,史盟钊. 中国科学技术大学学报. 2014(01)
[6]基于修正贝努利滤波的被动多目标跟踪算法[J]. 钟茜怡,姬红兵,欧阳成. 系统工程与电子技术. 2012(08)
[7]多拦截器总体拦截方案设计与分析[J]. 谢愈,刘鲁华,汤国建,崔俊峰. 北京航空航天大学学报. 2012(03)
[8]美国反TBM中段拦截的多杀伤器技术方案分析[J]. 何立萍,姚郁,杨宝庆. 航天电子对抗. 2010(06)
[9]防空导弹武器系统目标分配建模研究[J]. 杨雪,李英杰,车延文. 舰船电子工程. 2010(11)
[10]编队内协同超视距空战目标分配模型研究[J]. 肖冰松,方洋旺,许蕴山,张平,王鹏. 系统工程与电子技术. 2010(07)
博士论文
[1]基于随机有限集理论的多目标跟踪技术研究[D]. 徐洋.国防科学技术大学 2012
[2]拦截机动目标末制导技术研究[D]. 谷志军.国防科学技术大学 2009
本文编号：2933242
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