分布式多艦載地波超視距雷達數(shù)據(jù)融合算法的研究.pdf

1、分布式多艦載地波超視距雷達(DMS-SWR)是利用海上編隊多艘軍艦并存的自然裝備資源而構造的一種分布式移動艦載地波超視距雷達系統(tǒng)。這種系統(tǒng)不僅能夠彌補單載艦地波OTH雷達所存在的技術局限,而且能夠大幅度的提高系統(tǒng)探測能力、抗干擾性能、目標探測精度和生存能力等總體作戰(zhàn)使用性能。數(shù)據(jù)融合作為DMS-SWR系統(tǒng)雷達數(shù)據(jù)處理層面的重要工作,對雷達系統(tǒng)的總體跟蹤性能具有重要的影響。本文重點研究了適用于DMS-SWR系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合算法,研究了目標跟

2、蹤算法、航跡關聯(lián)算法及航跡融合算法等關鍵算法在本課題背景中的應用方案,并且研究了艦載雷達相對目標運動所引起的布局分布式對系統(tǒng)整體跟蹤精度的影響。
　　首先,針對DMS-SWR系統(tǒng)的特殊數(shù)據(jù)處理環(huán)境,推導并建立了一種具有高度靈活性的跟蹤坐標系。在此跟蹤坐標系下,針對地波雷達所存在的角度分辨率低、非線性度強和虛警率高等特點,提出了適用于艦載地波雷達多目標跟蹤的算法——基于不敏卡爾曼濾波的聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關聯(lián)(JPDA/UKF)算法。仿真結

3、果表明,本文采用的JPDA/UKF算法整體的濾波性能均優(yōu)于基于擴展卡爾曼濾波的聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關聯(lián)(JPDA/EKF)算法。
　　然后,針對DMS-SWR系統(tǒng)所需要的航跡關聯(lián)問題,本文采用了一種基于曲線擬合的航跡關聯(lián)算法,該算法不會出現(xiàn)漏關聯(lián)的情況,也無需多義性處理,原理簡單,易于實現(xiàn)。仿真結果表明,在一定條件下,它能得到比傳統(tǒng)的加權法與序貫法更高的關聯(lián)正確率。
　　接著,對分布式系統(tǒng)常采用的簡單凸組合(SF)融合算法、協(xié)方差加

4、權航跡(WCF)融合算法和無反饋最優(yōu)分布式航跡融合算法進行了理論研究與論證,并對三種算法進行了仿真分析,結果顯示,對于DMS-SWR系統(tǒng),這三種融合算法的性能雖略有差別,但差別不大;同時發(fā)現(xiàn)融合算法能有效提高系統(tǒng)的跟蹤精度。
　　最后,分別對含有2、3、4艘軍艦的DMS-SWR系統(tǒng)進行研究,得出隨著可融合軍艦數(shù)目的增多在一定程度上可以提高整個系統(tǒng)的跟蹤精度。對由相同精度雷達組成的DMS-SWR系統(tǒng)跟蹤精度的影響因素的研究發(fā)現(xiàn):艦船