船舶導(dǎo)航雷達(dá)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、在雷達(dá)數(shù)據(jù)處理中，目標(biāo)跟蹤是一個(gè)很重要的組成部分，在軍事和民用領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用背景，其研究已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注，而機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問題更是一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前在雷達(dá)、導(dǎo)航、自動(dòng)控制等領(lǐng)域，常用的跟蹤濾波器有α-β濾波器、α-β-γ濾波器、卡爾曼濾波器等。本論文對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤進(jìn)行了深入、詳細(xì)的研究，著重研究了目標(biāo)跟蹤過程中各種濾波器的跟蹤性能。 本文首先介紹了模擬運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的目的及方法，在論文的研究過程中，模擬出準(zhǔn)確、可靠的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及

2、目標(biāo)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，對(duì)于雷達(dá)跟蹤過程具有重要作用。其次，詳細(xì)分析了目標(biāo)跟蹤的基本原理，包括目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型的建立以及基本的跟蹤濾波方法，重點(diǎn)分析了變?cè)鲆姒?β、α-β-γ濾波算法、常增益α-β、α-β-γ，濾波算法。由于船舶慣性一般較大，因此船舶的航行過程在一定時(shí)間段內(nèi)可視為作勻速直線運(yùn)動(dòng)，這種情況下α-β濾波算法能夠很好地跟蹤目標(biāo)；但從整個(gè)船舶航行的過程來看，當(dāng)海面風(fēng)浪較大、多目標(biāo)密集需要安全避碰以及按固定航線改變航向時(shí)，避免不了機(jī)動(dòng)情況

3、的發(fā)生，因此α-β濾波算法就有其局限性。α-β-γ濾波算法引入了加速度濾波系數(shù)，能夠很好地檢測(cè)并跟蹤作勻加速運(yùn)動(dòng)或發(fā)生機(jī)動(dòng)的目標(biāo)。變?cè)鲆鏋V波算法能夠隨時(shí)間變化自適應(yīng)調(diào)節(jié)濾波系數(shù)，使濾波效果達(dá)到最佳，但計(jì)算濾波器系數(shù)的過程較為復(fù)雜，計(jì)算量大；使用常增益濾波算法，設(shè)置固定的濾波系數(shù)，降低了濾波系數(shù)的計(jì)算復(fù)雜程度和計(jì)算量，更容易實(shí)現(xiàn)，但在自適應(yīng)方面遠(yuǎn)不如變?cè)鲆鏋V波算法。 本文在對(duì)上述幾種濾波器理論分析的基礎(chǔ)上，對(duì)算法進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)并