文档介绍：中图分类号:TN958 论文编号:1028703 12-S056
学科分类号:081104
硕士学位论文
地面运动目标 DPCA 检测与多平
台定位跟踪技术研究
研究生姓名宫记松
学科、专业模式识别与智能系统
研究方向地面运动目标定位与跟踪
指导教师陈谋教授
南京航空航天大学
研究生院自动化学院
二Ο一二年三月
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
The Graduate School
College of Automation
Reasearh on Ground Moving Target DPCA
Detection and Multi-platform Location/
Tracking Technology
A Thesis in
Pattern Recognition and Intelligent System
by
Gong Jisong
Advised by
Prof. Chen Mou
Submitted in Partial Fulfillment
of the Requirements
for the Degree of
Master of Engineering
March, 2012
承诺书
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明。
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(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)
作者签名:
日期:
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
本文主要研究了基于合成孔径雷达系统的地面运动目标检测与多平台定位跟踪技术。以机
载双通道分置相位中心天线(Displaced Phase Center Antenna,DPCA)法为理论基础,研究了基于
DPCA 的地面运动目标检测方法和地面运动目标运动参数估计方法,并在此基础上进一步研究
了多平台定位与跟踪技术。
首先,论文从静止点目标到运动点目标,再从静止面目标到运动面目标,依次建立了地面
目标的合成孔径雷达回波信号模型,并在模型建立过程中实现了背景图像与实际坐标系统相结
合。
然后,基于该回波信号模型重点研究了机载双通道地面运动目标检测频域 DPCA 算法,实
现了对地面运动目标的有效检测。又在此基础上研究了一种基于短时间内运动目标速度恒定、
加速度为零的地面运动目标运动参数实时估计算法和地面运动目标成像算法,其中,运动参数
实时估计算法能够利用回波相位信息较为精确地估计出运动目标的速度等参数。
接着,提出了一种基于几何解析的双平台定位数据融合算法,该算法充分利用了单平台定
位数据中的高精度量,对两个平台的定位数据进行了有效融合,显著提高了远距离时的定位精
度,并且大大降低了算法的计算量。
最后,论文研究了多目标多平台跟踪问题,分别对多目标多平台跟踪过程中的目标分配、
轨迹关联、点迹录取和跟踪滤波四个主要步骤进行了研究,并且给出了一套完整的多目标多平
台跟踪实现方案。方案中的算法不仅能够有效地进行轨迹匹配,而且还能利用跟踪算法中的误
差协方差进行合理的目标分配,进而获得更高的跟踪精度。
论文利用 VC++、Open CV、Open GL、Matlab 插件等多种工具对文中所涉及到的模型、算
法进行了软件仿真,并对仿真结果进行了详细的对比分析,以大量仿真分析数据验证了论文中
理论的正确性。
关键词:SAR,地面运动目标,回波模型,DPCA,参数估计,双平台定位,多目标跟踪
i
地面运动目标 DPCA 检测与多平台定位跟踪技术研究
ABSTRACT
The topics of the paper focus on ground moving target indicator/detection (GMTI/D) technology