多模復(fù)合制導(dǎo)信息融合理論與技術(shù)研究.pdf

1、信息融合技術(shù)是多模復(fù)合制導(dǎo)武器的關(guān)鍵技術(shù)之一，它對改善精確制導(dǎo)武器的性能具有至關(guān)重要的意義。本文主要針對多模復(fù)合制導(dǎo)導(dǎo)引頭技術(shù)研究課題中的信息融合技術(shù)，論證了信息融合分機(jī)的軟、硬件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)要求，其信息融合部分需要進(jìn)行決策融合、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)融合。文中研究了多模導(dǎo)引頭信息融合所采用的算法，并在研制出的信息融合分機(jī)中運(yùn)用了上述優(yōu)選算法。同時(shí)，對信息融合的這幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的理論研究。 在數(shù)據(jù)預(yù)處理方面，研

2、究了異常數(shù)據(jù)的識(shí)別、修補(bǔ)和時(shí)間對準(zhǔn)方法。量測數(shù)據(jù)中野值的剔除方法對跟蹤性能有很大影響，針對干擾影響大小的不同，提出了一種對新息在線自適應(yīng)加權(quán)的方法。該方法首先進(jìn)行野值的判決并剔除，在判決并去掉野值后，對新息乘以一個(gè)單調(diào)下降的加權(quán)函數(shù)，根據(jù)新息的大小自適應(yīng)在線調(diào)整其權(quán)值，改變量測值對濾波估計(jì)的修正作用，從而達(dá)到提高濾波精度的目的。 在決策融合理論方面，主要研究證據(jù)理論，側(cè)重于沖突情況下的證據(jù)理論處理，研究了證據(jù)理論存在的問題以及相

3、應(yīng)的改進(jìn)算法。改進(jìn)算法可以充分利用各傳感器信息，并對組合結(jié)果進(jìn)行自適應(yīng)選擇，自適應(yīng)選擇的結(jié)果與傳感器精度、可靠性以及判決門限值有關(guān)。此算法可以解決沖突情況下的目標(biāo)決策問題。 在數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方面，研究了最近鄰法(NN)、概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法(PDA)和聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)(JPDA)算法。在雜波環(huán)境中，概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法是目前十分有用的跟蹤算法，但是一旦出現(xiàn)某種干擾或是故障，通過概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法得到的濾波值就會(huì)偏離真實(shí)值很多，

4、造成濾波發(fā)散，嚴(yán)重影響性能。針對這一不足，基于概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法中的組合新息，提出了修正概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法，并進(jìn)行了對比仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了修正算法的有效性。 在融合算法方面，研究了狀態(tài)向量融合、量測向量融合、離散卡爾曼濾波遞推方程和數(shù)據(jù)融合算法。根據(jù)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了一種新的狀態(tài)融合模型，即修正的測量航跡一航跡融合模型(MMTF)，作為三模導(dǎo)引頭數(shù)據(jù)融合的數(shù)學(xué)模型，并為模型提供了理論依據(jù)?；诳柭鼮V波預(yù)測、修正的思想，對雷達(dá)

5、、紅外傳感器數(shù)據(jù)融合問題進(jìn)行了研究，提出了雷達(dá)、紅外傳感器數(shù)據(jù)融合的新方法，仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，它可使主動(dòng)雷達(dá)、紅外傳感器達(dá)到較好的數(shù)據(jù)融合效果。 在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方面，根據(jù)系統(tǒng)的指標(biāo)要求，給出了基于高速DSP處理器TMS320C6201和FPGA的整體硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)工作過程和軟件流程，通過RS—422串口和主機(jī)口(HPI口)實(shí)現(xiàn)融合分機(jī)與被動(dòng)雷達(dá)、主動(dòng)雷達(dá)、紅外傳感器和彈上計(jì)算機(jī)的通信，完成了整個(gè)設(shè)計(jì)流程的調(diào)試。通過高山對海試驗(yàn)的檢