寬帶多基地雷達(dá)多目標(biāo)檢測與跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、采用泛光收發(fā)波束的寬帶多基地雷達(dá)系統(tǒng)具有觀測視野開闊、系統(tǒng)響應(yīng)快速、測量精度高、結(jié)構(gòu)簡單和成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，在軍事和民用領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而該系統(tǒng)的各接收機(jī)通常僅能獲取目標(biāo)在觀測視線上的一維信息(例如距離和與速度和信息)，因此對目標(biāo)空間位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的測量必須綜合多個(gè)接收機(jī)的信息才能實(shí)現(xiàn)，正是這一系統(tǒng)特點(diǎn)給復(fù)雜背景中的多目標(biāo)處理帶來了較大的困難。本文針對寬帶多基地雷達(dá)系統(tǒng)的多目標(biāo)檢測、跟蹤以及目標(biāo)信息融合問題，著重從以下兩個(gè)方面

2、開展了相關(guān)研究： (1)、基于航跡關(guān)聯(lián)思想的多目標(biāo)回波配對檢測和多目標(biāo)跟蹤的研究。 針對寬帶多基地雷達(dá)系統(tǒng)采用的對稱三角線性調(diào)頻連續(xù)波(STLFCW)工作體制，本文提出了基于“掃頻段局部航跡”關(guān)聯(lián)的多目標(biāo)回波配對檢測算法。該算法充分利用多觀測周期中同一目標(biāo)回波間的相關(guān)性，將上升掃頻段建立的多目標(biāo)“局部航跡”與下降掃頻段的“局部航跡”進(jìn)行匹配，顯著改善了多目標(biāo)配對的性能，有效剔除了大量虛警形成的各種虛假航跡，提高了復(fù)雜環(huán)境

3、中的多目標(biāo)檢測能力。該算法在完成多目標(biāo)配對檢測的同時(shí)，還可以獲取各目標(biāo)距離和與速度和的精確估值。 針對多基地雷達(dá)系統(tǒng)收發(fā)分置的結(jié)構(gòu)特征，本文提出了一種分布-集中式的多目標(biāo)快速跟蹤算法。該算法利用各接收機(jī)中形成的多目標(biāo)“局部航跡”，通過構(gòu)造基于速度和信息的假設(shè)檢驗(yàn)，對多目標(biāo)“局部航跡”進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，分級剔除了可能存在的虛假目標(biāo)組合。并在此基礎(chǔ)上，綜合接收機(jī)的局部跟蹤處理(分布處理)和融合中心的“局部航跡”關(guān)聯(lián)與航跡分配管理(集中處

4、理)等跟蹤技術(shù)，建立了可行的多基地雷達(dá)多目標(biāo)跟蹤實(shí)時(shí)處理的框架。該算法的核心是利用“局部航跡”關(guān)聯(lián)替代了傳統(tǒng)方法中復(fù)雜的量測-量測和量測-航跡關(guān)聯(lián)處理，因而可以顯著提高多目標(biāo)跟蹤的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。 (2)、基于高分辨距離像(HRRP)的交匯目標(biāo)檢測和多視角距離像融合的研究。 針對航跡交匯中的目標(biāo)可靠檢測問題，利用目標(biāo)航跡信息和距離像歷史信息，提出了一種基于模糊C-均值聚類算法(FCM)和距離像重建(RPR)技術(shù)的交匯目標(biāo)

5、檢測算法。該算法利用目標(biāo)航跡的預(yù)測信息對FCM算法進(jìn)行初始化，克服了FCM算法對初始條件敏感的缺陷，改善了雜波環(huán)境中的目標(biāo)檢測性能。同時(shí)，利用航跡交匯前的目標(biāo)平均距離像，將交匯中混迭的多目標(biāo)距離像進(jìn)行分離和重建，從而極大擴(kuò)展了多目標(biāo)的可分區(qū)域，提高了航跡交匯區(qū)域目標(biāo)參數(shù)提取的可靠性。 針對高分辨距離像對目標(biāo)姿態(tài)敏感的問題，提出了基于最大熵準(zhǔn)則的多視角距離像信息融合方法，降低了距離像對目標(biāo)姿態(tài)變化的敏感性。該方法以目標(biāo)跟蹤獲取的目