文档介绍：摘要本课题来自于西北工业大学“十五”学科建设项目一现代机载雷达仿真系统。本文主要针对该系统的机载多传感器数据融合部分进行数据的预处理研究,内容包括:时问对准、坐标对准和数据关联。首先给出了两种常用的时间对准方法,建立了对准的模型。将坐标对准分为平台级对准和系统级对准两部分,两种坐标对准的过程又分为了坐标转换和系统偏差的修正两个步骤进行。在对机载多传感器平台级数据融合的坐标对准进行建模时,本文选择了机载探测设备中机载雷达、红外传感器、电子支援措施馊值湫痛ǜ衅鳌T诙源ǜ衅鞯南低澄蟛钚拚保岳状镂V鞔ǜ衅来估计红外传感器和南低称ú睿⒕骄啻纹ú罟兰浦档姆椒ɡ匆制噪声。在多载机平台进行系统级融合前的坐标转换方法上,使用了以大地坐标系为中转坐标系的坐标转换方法,克服了传统的球极投影法的缺陷。在系统偏差估计方面,考虑到是机载系统,从实现难易程度和实时性方面考虑,使用了最小二乘法。由于传统的最小二乘法没有考虑量测噪声的影响,而且随着观测时间的增加计算量也会增加的弊病,本文在建模仿真的时候考虑了量测噪声的影响,并使用了滑窗技术,在一定程度上克服了传统最小二乘法的缺点。在本文的最后一章,对概率数据关联算法进行了介绍,分析了概率数据关联算法不适应于多目标跟踪的原因,并介绍一种改进的概率数据关联算法。通过仿真,给出了相应的结论。关键词:数据融合,机载雷达,时间对准,坐标对准,数据关联两北阂等妒宦畚中文摘要
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研究背景第一章绪论由于作战时间和空间的限制,加之快速反应能力和系统综合性的要求,以及雷达面临的“四大威胁缱诱觳煊敫扇牛涂辗尚泻脱埠降嫉砑际酰反辐射导弹钡挠跋欤执乩状锵低潮匦刖弑付喙δ芎妥酆隙钥鼓芰ΑR能对空、地、海各种目标具有搜索、截获、跟踪、识别、武器制导和火控等功能。随着科学技术的发展,传感器性能得到了很大的提高,各种面向复杂应用背景的多传感器系统大量涌现。特别是进入世纪年代以后,高技术兵器尤其是精确制导武器和远程打击武器大量出现,已使战场范围扩大到海、陆、空、天、电磁五维空间中。为了获得最佳作战效果,在新一代机载作战系统中依靠单一传感器提供信息已无法满足作战需要,而采用数据融合技术处理来自于微波、毫米波、电视、红外、激光、电子支援措施约暗缱忧楸ḿ际等覆盖宽广频段的有源和无源探测器在内的观测数据,不仅可以实现对多个传感器探测信息的综合、分析和处理,达到资源共享,功能、性能相互弥补,从而得到目标的状态、属性等战场态势信息,取得单一传感器无法完成的功能和效果,还可以使机载探测系统具有良好的系统鲁棒性,扩展的系统时空覆盖范围,良好的系统检测能力等诸多优点,因此,它被广泛的应用于现代机载探测系统中。机载多传感器数据融合技术将是未来空战用于机载信息处理的一种广为采用的方法,不具备多传感器数据融合的机载探测系统将无法适应未来的高技术战争。国外发达国家有的已经将机载多传感器数据融合技术应用于实际的机载探测系统中。例如蕉坊üㄐ拧⒌己胶褪侗鸱窒低秤肜状锸萁腥诤希苫üㄐ拧⒌己胶褪侗鸱窒低场⒗状锔婢邮障低秤肜状锸萑诤希从而增强了战斗机在现代战场中的作战性能。而我国在机载多传感器数据融合方面处于刚刚起步阶段,与国外差距还很大。数据预处理对整个机载多传感器数据融合系统的性能起着至关重要的作用,由于在未来空战中,各个载机平台不仅要融合来自于本机传感器的观测数据,还要能够融合来自于情报部门、友机提供的数据,这些数据都具有不同的采样间隔,西北工业大学硕士学位论文第一章绪论
研究内容及研究动态次更新时刻为一麓尾裳奔湮猭眗,传感器阅勘曜刺最近一次更新时刻为一乱淮挝5疲饩捅砻鞔ǜ衅縻萘酱文勘曜不同的数据格式,所采用的坐标系也不尽相同,要完成对这些数据的融合处理,只有对这些数据进行时间对准、格式规范、坐标对准、并且确定这些观测和目标之间的对应关系的情况下才能进行融合处理,可见数据的预处理过程是完成后续融合、跟踪的基础,没有经过预处理的数据将无法完成数据的融合,因此,它是整个数据融合的重中之重。本文主要研究多传感器数据融合技术中时间对准、坐标对准以及数据关联方法,下边先将人的的工作做一简要介回顾:奔涠宰目前时间对准有两种典型的方法:第一种是由尽啊⒅苋提出的最小二乘法,这种方法主要思想是假设有两个传感器,分别表示为传感器爿和传感器裳芷诜直鹞猺和伊秸咧任2骸H绻ǜ衅鰽对目标最近一态更新之间,传感器次量测值,利用传感器恼狻贝瘟坎庵等诤铣梢桓虚拟的量测值作为第笨檀ǜ衅骺诘牧坎庵担永龃锏绞奔渖系亩宰肌5撬们的方法是建立在假定两传感器的采样周期之比撵是整数的基础上的。还有一种方法就是王宝树等【刻岢龅模遣捎迷谕皇奔淦诙愿髦执ǜ器