基于空防雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)的多傳感器信息融合關(guān)鍵技術(shù)研究及其應(yīng)用.pdf

1、近年來，海灣戰(zhàn)爭及911恐怖襲擊、馬航MH370失聯(lián)等國際事件暴露出的空防情報不共享、提供目標(biāo)屬性不明確、航跡不連續(xù)、態(tài)勢評估不準(zhǔn)確等問題，嚴(yán)重影響了戰(zhàn)爭行動和反恐作戰(zhàn)。我軍受指揮關(guān)系、武器性能、地理遮蔽、編制體制等條件約束，不同程度地存在著上述問題，因此，從2010年開始，重點加強了對空防雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)情報系統(tǒng)的研究和建設(shè)。本論文所研究的課題，系作者從事幾十年雷達(dá)情報系統(tǒng)建設(shè)與保障維護工作基礎(chǔ)上，結(jié)合工作實踐經(jīng)驗所做的創(chuàng)新和探索。課題重點研

2、究了空防雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在多傳感器信息融合中的優(yōu)化布站、目標(biāo)識別、目標(biāo)跟蹤、威脅評估等關(guān)鍵技術(shù)，探討了有關(guān)技術(shù)的改進問題，并在工作實際中進行了應(yīng)用。課題的研究較好地發(fā)揮了多傳感器信息融合技術(shù)在空防雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)中的作用，提高了空防雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體作戰(zhàn)性能。
　　論文以實現(xiàn)空防雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的布站優(yōu)化，改進異類傳感器信息融合的目標(biāo)識別，完成被動傳感器的目標(biāo)跟蹤，以及分析空防威脅評估為目標(biāo)，主要基于蟻群算法(antcolony optimizat

3、ion，ACO)、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、高斯-厄密特濾波(Gauss-Hermite filtering，GHF)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)（Bayesian networks，BN）等信息融合理論及方法，對空防雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的布站優(yōu)化、目標(biāo)識別、目標(biāo)跟蹤、威脅評估等展開研究及實踐應(yīng)用。
　　論文首先歸納了多傳感器信息融合的特點和基本定義。描述了信息融合的系統(tǒng)模型和主要算法，異類傳感器系統(tǒng)可以實現(xiàn)信息互補，避開各自缺點，但融合復(fù)雜，沒有統(tǒng)一方法;被動傳感

4、器本身不發(fā)射信號，具有較強的生存能力和反隱身能力。
　　其次，基于雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)布站方案及優(yōu)化方法，實地搭建了空防雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺。研究了基于ACO算法的雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)布站方案，提出了基于參數(shù)優(yōu)選演進的優(yōu)化布站方法，仿真得到了較好的布站方案;進行了實地勘察，完成了空防雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實地搭建，驗證了理論方法的正確性和可操作性。
　　再次，研究了空防雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基于異類傳感器信息融合的目標(biāo)識別改進問題。討論了基于3種異類傳感器構(gòu)建異類傳感器

5、信息融合系統(tǒng)，研究了特征層基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的改進聚類中心選擇方法和決策層改進D-S證據(jù)組合矛盾沖突解決方案;對四批四架飛機目標(biāo)進行了偵測，得到了目標(biāo)特征參數(shù)，進行了仿真實驗，完成了空防雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對空中目標(biāo)融合識別的改善。
　　之后，基于多被動傳感器系統(tǒng)，討論了空防雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)純方位多目標(biāo)跟蹤融合方法。分析了被動雷達(dá)純方位條件下基于高斯-厄密特濾波(Gauss-Hermite filtering，GHF)的目標(biāo)航跡關(guān)聯(lián)更新方法，利用目

6、標(biāo)先驗信息計算得到全體觀測與目標(biāo)的可行劃分;基于空防雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對兩批兩架飛機目標(biāo)進行了純方位被動跟蹤關(guān)聯(lián)，并對關(guān)聯(lián)結(jié)果進行了比較。
　　最后，結(jié)合空防雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對多種情況下的敵機威脅等級進行了評估分析。給出了威脅評估的數(shù)學(xué)描述，建立了模糊動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(fuzzy dynamic Bayesian networks，F(xiàn)DBN)模型，對兩批兩架飛機目標(biāo)進行了模擬空戰(zhàn)的雷達(dá)偵測，并通過計算機仿真給出了基于模糊動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的威脅