tws雷達(dá)目標(biāo)航跡跟蹤及預(yù)測(cè)算法研究

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1、國內(nèi)圖書分類號(hào)：TN953學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：621.3密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文TWS雷達(dá)目標(biāo)航跡跟蹤及預(yù)測(cè)算法研究碩士研究生：姚惠元導(dǎo)師：魏國教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：儀器科學(xué)與技術(shù)所在單位：電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院答辯日期：2011年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TN953U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTARGETTRACKINGANDPRODICTIONALGORITHMOFTWSRADARCan

2、didate：HuiyuanYaoSupervisor：Prof.GuoWeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentScienceandTechnologyAffiliation：SchoolofAutomaticTestandControlDateofDefence：June,2011Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要雷達(dá)具有十分重要的軍事意義

3、和民用價(jià)值。目標(biāo)跟蹤及預(yù)測(cè)是雷達(dá)必須具備的一項(xiàng)功能，雷達(dá)系統(tǒng)用傳感器測(cè)量目標(biāo)的距離、方位角、仰角和目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度，通過這些參數(shù)來預(yù)測(cè)它們的未來值。這使得雷達(dá)在任何交戰(zhàn)狀態(tài)下都能穩(wěn)定的鎖住目標(biāo)，能在復(fù)雜的環(huán)境背景下，從大量雜波及固定目標(biāo)中將運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)出來。邊掃描邊跟蹤（TWS）雷達(dá)是一種典型的多目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，是人們最早熟悉的一種用等速旋轉(zhuǎn)的天線機(jī)械掃描，實(shí)現(xiàn)波束搜索和目標(biāo)跟蹤的雷達(dá)。本文以邊掃描邊跟蹤雷達(dá)作為研究對(duì)象，主要研究雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理問題、單目標(biāo)跟蹤及預(yù)測(cè)的濾波算法。前兩章介紹了論文的研究意義及雷達(dá)航跡跟蹤及預(yù)測(cè)的基本知識(shí)，包括幾種常用的目標(biāo)

4、運(yùn)動(dòng)模型和常用的跟蹤算法。第三章提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和灰色模型的組合預(yù)測(cè)算法，用于預(yù)測(cè)直升機(jī)的航跡，可在數(shù)據(jù)量較少的情況下快速的建立可靠航跡。第四章首先介紹了雷達(dá)數(shù)據(jù)的預(yù)處理技術(shù)，包括常用坐標(biāo)系，野值剔除，數(shù)據(jù)壓縮等，然后在第二章研究和討論卡爾曼濾波及其衍生算法的基礎(chǔ)上，提出了球坐標(biāo)系下自適應(yīng)修正α-β-γ濾波的改進(jìn)算法。這種算法避免了坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，其自適應(yīng)的參數(shù)獲取可用于機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤；同時(shí)加入了修正項(xiàng)，相對(duì)α-β-γ濾波算法來說提高了預(yù)測(cè)精度，適于實(shí)時(shí)運(yùn)算。第五章是第二章介紹的三種常用濾波算法及第四章球坐標(biāo)系下自適應(yīng)修正α-β-γ濾波的改進(jìn)算法

5、的算法仿真部分，主要包括MATLAB仿真和DSP仿真。作者對(duì)研究和提出的算法都進(jìn)行了仿真分析，仿真結(jié)果都較好的驗(yàn)證了結(jié)論。最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。關(guān)鍵詞：目標(biāo)跟蹤及預(yù)測(cè)；卡爾曼濾波算法；邊掃描邊跟蹤雷達(dá)系統(tǒng)-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractRadarhasbeenplayingaveryimportantroleinbothmilitaryandcivilian.Targettrackingandpredictionisoneofitsmust-havefeatures.Radarsystemmeasuresdistance,azi

6、muthelevationandvelocityoftargetsbysensors,usingtheseparameterstopredicttheirfuturevalues.Theseallowradartolockonthetargetsstabilityinanystateofwar,anddetecttargetsfromalargenumberofcluttersandfixedobjectsincomplexenvironments.TWSradarisatypicalkindofmulti-targettrackingradars

7、ystem,whichscanswithaconstantrotationofmechanicalantennatorealizebeamresearchandtargetstrackingandisearliestknowntopeople.Radardatapreprocessing,singletargettrackingandpredictionalgorithmaremainlyresearchedinthispaper,basedonTWSradar.Thefirsttwochapterspresentthepaper’sresearc

8、hsignificanceandbasicknowledgeofradardataprocessing,including