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《西北工业大学》 2004年
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水下制导多目标跟踪关键技术研究

党建武  
【摘要】:水下制导多目标跟踪理论与方法涉及水声工程、信号处理、现代控制理论及精确制导等领域,对该理论和方法的研究有着重要的现实意义。论文系统研究了基于制导系统的水下多目标跟踪的理论体系,给出了基于水下制导的多目标跟踪系统的框架,并重点研究了水下多目标跟踪中的关键技术,包括水下运动目标建模、跟踪滤波与预测算法、多目标航迹关联算法、不同坐标系的目标跟踪算法、跟踪门算法及基于不同目标参数估计的多目标跟踪算法等内容。论文的主要研究成果及创新点如下: 1、给出了基于水下制导的多目标跟踪系统的框架,提出了水下机动目标的自适应高斯模型及其跟踪算法,并从理论上对自适应高斯模型及其跟踪算法性能进行了分析。研究表明:自适应高斯模型对水下目标机动加速度及其方差的变化具有自适应能力,其跟踪算法不需要对目标进行机动检测,从而消除了目标跟踪中的时延;而且其计算量小、跟踪精度高,对于不同运动形式的水下目标均具有良好的跟踪效果。 2、研究了水下多目标跟踪中的滤波与预测算法,分析了离散卡尔曼滤波算法的性质和离散推广卡尔曼滤波算法的偏差,提出了量测噪声方差矩阵加权卡尔曼滤波算法。该算法对系统的模型误差和量测误差具有较好的适应能力,在系统存在模型误差和时变量测误差情况下,能够取得较高的跟踪滤波精度。 3、研究了“最近邻”数据关联算法、概率数据关联算法、交互式多模型概率数据关联算法和联合概率数据关联算法,对联合概率数据关联算法的计算量进行了分析。研究结果表明:联合概率数据关联算法是水下环境中多目标跟踪的一种性能良好的数据关联算法,其缺点是当所跟踪目标的数目或量测数目增加时,算法的计算量较大。 4、针对水下目标运动相对速度低、相对加速度小、水下信道复杂、声纳信号数据率低、量测误差大等特点,提出了球坐标系下基于自适应高斯模型的解耦水下目标跟踪算法。该算法在对目标机动特征无任何先验知识的条件下,能较好地适应水下目标的机动,与传统的球坐标系目标跟踪算法相比,它对机动目标的径向距离、方位角及俯仰角具有良好的跟踪性能。 5、提出了球坐标系下加速度加权自适应水下目标跟踪算法和球坐标系下基
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN953

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 焦亚萌;冯西安;黄建国;张引;;基于改进截断正态概率模型的机动目标跟踪算法[J];鱼雷技术;2008年04期
2 陈小龙;庞永杰;李晔;李东起;;基于STF-Singer模型的AUV传感器故障诊断[J];仪器仪表学报;2010年07期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 吕云飞;甚低频矢量水听器潜标探测系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 蔡艳辉;差分GPS水下定位系统集成关键技术研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
3 孙伟;基于粒子滤波的视频目标跟踪关键技术及应用研究[D];西安电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈艳;基于高斯粒子滤波的水下目标跟踪技术[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张跃强;无源定位系统数据处理[D];西安电子科技大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 党建武,黄建国;机动目标自适应高斯模型与跟踪算法[J];电讯技术;2003年02期
2 廖桂生,保铮;一种新的旋转不变方法实现起伏目标的高分辨方向-多普勒频率盲估计[J];电子学报;1996年12期
3 葛利嘉,陈天麒;利用旋转不变技术实现方向/频率联合估计[J];电子学报;1996年12期
4 周宏仁;机动目标“当前”统计模型与自适应跟踪算法[J];航空学报;1983年01期
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7 徐炳吉,索忠林,杨印生;多站联合多目标跟踪并行算法[J];吉林工业大学学报;1998年02期
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9 栾恩连,邓自立;噪声协方差的一种递推估计方法[J];控制理论与应用;1990年01期
10 潘泉,戴冠中,张洪才;交互式多模型滤波器及其并行实现研究[J];控制理论与应用;1997年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 高磊;水下目标被动跟踪及自适应导引律研究[D];西北工业大学;2002年
2 秦洪峰;水下多目标定位关键技术研究[D];西北工业大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晶;谷彩连;;小电流接地系统单相接地故障选线的算法研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2008年01期
2 朱哲;钟伟红;;非平稳随机信号分析处理方法研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年06期
3 高清维,程玉林,明军;信号子带分解和重构的小波滤波器系统及边界处理[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年04期
4 段文亮 ,刘涤尘;发电厂暂态电磁环境的小波分析法[J];安全与电磁兼容;2005年04期
5 张进;王万平;吴钦章;;基于光电跟踪系统的联合Kalman滤波器算法研究[J];半导体光电;2008年04期
6 谢永乐;李西峰;;模拟集成电路参数型故障定位方法[J];半导体学报;2008年03期
7 田芬,李开成;MEM在铁路UM2000轨道电路信号接收中的应用[J];北方交通大学学报;2003年03期
8 吴才成;测试系统中的数据融合技术[J];车辆与动力技术;2005年03期
9 姚红萍,张诚光;火控光电仪伺服系统的研制[J];兵工自动化;2002年02期
10 李耀波;任志良;陈光;;水下运动目标噪声线谱的联合估计方法[J];兵工自动化;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曾宪伟;方洋旺;伍友利;王洪强;刘加丛;;一种新的最优制导律[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 陈晨;陈杰;张娟;;网络化控制系统及其在火控系统中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 章大勇;吴文启;吴美平;;低成本MEMS-IMU/GPS组合导航的自适应滤波器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 陈丽;吴仁彪;卢丹;;一种加权的直接解算GPS定位算法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S07北斗/GNSS用户终端技术[C];2012年
5 曾朝阳;贾鑫;张晓永;;线性调频连续波激光雷达测量方法研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
6 陈晓清;马君国;赵宏钟;付强;;基于二维小波变换的激光成像雷达目标识别算法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
7 汤辰;毕传兴;徐亮;;球阵列在近场声源识别中的应用[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
8 蒋瑜;陈循;陶俊勇;;非高斯随机振动试验控制技术研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
9 李震宇;王秀波;;舰船噪声测量现场实时监测系统[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
10 章林柯;何琳;江涌;;基于盲源分离的潜艇源识别信号去除干扰研究[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 殷复莲;同步CDMA系统NBI识别及抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 乔梁;信源定位的可观测性及跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 孟凡彬;基于随机集理论的多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 邓志鑫;基于因子图消息传递算法的伪码快速捕获方法[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余熠;基于SOC估计算法的电动汽车充电器设计[D];安徽工程大学;2010年
2 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
3 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
4 张亮;基于小波变换与希尔伯特黄变换的心音信号分析[D];山东科技大学;2010年
5 焉杰;多传感器时滞系统信息融合及其仿真[D];山东科技大学;2010年
6 陈磊;激光测风雷达回波信号处理技术的研究[D];长春理工大学;2010年
7 李光;基于均值偏移的视频目标跟踪、检测算法研究及系统实现[D];浙江理工大学;2010年
8 任泉;基于光纤传感的细纱小张力检测技术研究[D];浙江理工大学;2010年
9 张西雅;基于信息融合的汽车防追尾避撞目标识别研究[D];郑州大学;2010年
10 蒋静;基于子空间的二阶统计量盲信道辨识算法研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈丽洁;张鹏;徐兴烨;王福江;;矢量水听器综述[J];传感器与微系统;2006年06期
2 程鹏飞,蔡艳辉,王华;广域差分的全矢量法[J];测绘工程;2005年03期
3 蔡艳辉,程鹏飞,李夕银;用递归算法实现整周模糊度矢量空间的遍历[J];测绘科学;2002年04期
4 蔡艳辉,章传银,王泽民,程剑,秘金钟;差分GPS水下立体定位系统浮标姿态的测量[J];测绘科学;2005年03期
5 程鹏飞,蔡艳辉,王华;GridGNSS——网格化全球卫星导航系统[J];测绘科学;2005年04期
6 蔡艳辉;程鹏飞;章传银;;DGPS水下立体定位系统的解析求解算法[J];测绘科学;2006年01期
7 蔡艳辉;章传银;王泽民;程剑;秘金钟;;差分GPS水下立体定位导航系统的时间测量[J];测绘科学;2006年02期
8 王权;程鹏飞;章传银;王泽民;蔡艳辉;丁剑;;差分GPS水下立体定位系统[J];测绘科学;2006年05期
9 阳仁贵,欧吉坤,任超;GPS单历元载波相位整周模糊度的解算方法研究[J];长江科学院院报;2005年01期
10 王芳,陶伟刚,冯新喜;一种基于“当前”统计模型的自适应滤波算法[J];电讯技术;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王艳;姜亚浩;陆玲兰;;一种组合二维矢量水听器[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡友峰;非机动水下三维被动目标运动分析研究[D];西北工业大学;2002年
2 王英民;最优化技术及其在水声信号处理中的应用[D];西北工业大学;2002年
3 许肖梅;浅海水声数据传输技术研究[D];厦门大学;2002年
4 秦洪峰;水下多目标定位关键技术研究[D];西北工业大学;2002年
5 殷冬梅;无线电水声浮标阵多目标跟踪定位系统[D];哈尔滨工程大学;2003年
6 乔向东;信息融合系统中目标跟踪技术研究[D];西安电子科技大学;2003年
7 岳剑平;水下动目标被动跟踪研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
8 吕钱浩;矢量传感器阵列技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
9 王德俊;矢量声场与矢量信号处理理论研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
10 喻国荣;基于移动参考站的GPS动态相对定位算法研究[D];武汉大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈健;数据融合多目标跟踪方法研究[D];西北工业大学;2003年
2 高爱丽;PD雷达数据处理系统仿真研究[D];电子科技大学;2003年
3 张铁栋;前视声呐的后置图像处理算法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
4 姚直象;单矢量水听器信号处理研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
5 胡炜薇;多传感器多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
6 李光成;北斗卫星定位解的高程获取研究[D];武汉大学;2003年
7 沈慧峰;基于粒子滤波的多目标跟踪算法研究[D];浙江大学;2006年
8 周香珍;基于DSP的目标跟踪系统的实现[D];南京理工大学;2006年
9 沈莹;机动目标跟踪算法与应用研究[D];西北工业大学;2007年
10 贺鹏;Hough变换航迹起始算法研究[D];西北工业大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 师俊杰;孙大军;吕云飞;张俊;;甚低频矢量水听器水池校准方法研究[J];兵工学报;2011年09期
2 任纪庆;程鹏飞;蔡艳辉;徐彦田;;基于水下多目标定位的目标识别和辨析处理[J];测绘工程;2010年02期
3 李洪超;文汉江;蔡艳辉;胡淑梅;史小雨;;基于Argo浮标和EOF建立区域海水三维声速场的方法[J];测绘科学;2012年02期
4 朱祥娥;蔡艳辉;王权;;双曲面模型深海三维定位数据模拟及精度分析[J];海洋测绘;2008年06期
5 任纪庆;程鹏飞;蔡艳辉;谷守周;徐彦田;;基于线阵水下定位的解析求解算法[J];全球定位系统;2009年05期
6 夏光辉;;利用样条分频消除GPS与APS组合定位中海浪扰动的方法研究[J];全球定位系统;2012年03期
7 杨毅;王正勇;卿粼波;;基于DM642的快速目标检测与跟踪算法[J];四川大学学报(自然科学版);2011年04期
8 崔聪聪;王其茂;唐军武;周武;;HY-2卫星高度计定标方法初探[J];遥感信息;2012年01期
9 刘素花;龚德俊;徐永平;李思忍;姜静波;;自治式海洋环境监测系统的节能传动装置研究[J];仪器仪表学报;2011年02期
10 王宏健;傅桂霞;王晶;李娟;;基于测量数据的时空三维地形构建与可视化[J];仪器仪表学报;2011年11期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 钱惟贤;复杂背景下红外小目标探测与跟踪若干关键技术研究[D];南京理工大学;2010年
2 师俊杰;基于潜标的甚低频矢量声场建模与试验研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 吴娟;自主式水下机器人推进器与传感器多故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 苏洁;光照变化下的视觉跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张爱军;水下潜器组合导航定位及数据融合技术研究[D];南京理工大学;2009年
6 吴忠宜;基于CCTV快视图的实时交通流参数检测研究[D];武汉大学;2010年
7 聂建亮;GPS精密单点定位算法及故障诊断研究[D];长安大学;2010年
8 夏瑜;视觉跟踪新方法及其应用研究[D];江南大学;2013年
9 高国旺;全向IRST系统的图像处理与信息融合技术研究[D];西安电子科技大学;2013年
10 李静宇;基于运动目标的红外图像末制导跟踪算法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张俊;预处理器性能对信号检测的影响分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 任纪庆;水下多目标定位仿真研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 徐彦田;网络RTK参考站间大气改正数实时生成[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 赵勇;外辐射源雷达测向技术及准实时系统实现[D];西安电子科技大学;2011年
5 高红;漂浮式节点水声定位的编解码技术研究[D];中北大学;2011年
6 于雪莲;视频序列中运动人体检测及跟踪算法研究[D];山东理工大学;2011年
7 陈庭柱;基于换能器阵列的多波束跳频测深技术研究[D];华南理工大学;2011年
8 陈灿芬;基于声阵列的水下目标定位技术研究[D];华南理工大学;2011年
9 靳飞飞;基于活动轮廓模型的行人检测方法研究[D];中国海洋大学;2011年
10 杨心力;基于粒子滤波的视频目标跟踪研究[D];湘潭大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 房建成,万德钧;GPS组合导航系统在车辆导航中的应用[J];东南大学学报;1996年03期
3 吴洹,贾永康,保铮;基于累量的方向估计与阵列校正[J];电子学报;1997年04期
4 廖桂生,张林让,保铮;基于盲波束形成的波达方向──多普勒稳健估计[J];电子学报;1999年03期
5 汪仪林,殷勤业,金梁,姚敏立;利用信号的循环平稳特性进行相干源的波达方向估计[J];电子学报;1999年09期
6 刘若伦,王树勋;基于累积量的二维DOA估计的特征向量算法[J];电子学报;1999年09期
7 姚敏立,殷勤业;平衰落信道中的空间特征估计算法及其在空分多址中的应用[J];电子学报;1999年10期
8 周东华;时变时延的在线自适应估计[J];电子学报;1999年12期
9 金梁,殷勤业;广义谱相关子空间拟合DOA估计原理[J];电子学报;2000年01期
10 金梁,殷勤业;时空DOA矩阵方法[J];电子学报;2000年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 秦洪峰;黄建国;;利用WSF法实现多目标方位高分辨估计的实验研究[A];中国声学学会2001年青年学术会议[CYCA'01]论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨益新;声呐波束形成与波束域高分辨方位估计技术研究[D];西北工业大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴欣;郝旭;;雷达多目标跟踪算法[J];中国新技术新产品;2011年10期
2 占荣辉;张军;;基于距离像长度特征辅助的雷达目标跟踪[J];信号处理;2010年02期
3 薛兵,单甘霖,黄允华;目标数据关联的分布式推理判决研究[J];电子与信息学报;1999年04期
4 韩红,韩崇昭,朱洪艳,刘允才;基于FCM的多传感器融合多目标跟踪的数据关联[J];系统仿真学报;2004年09期
5 张绪强;多目标跟踪中几种数据关联方法的比较[J];军民两用技术与产品;2005年10期
6 叶西宁;顾幸生;潘泉;;数据关联算法性能评估的一种方法[J];火力与指挥控制;2006年05期
7 刘航;窦丽华;辛斌;董领逊;;基于改进单亲遗传算法的被动传感器数据关联[J];控制与决策;2008年04期
8 金阿立;胡文刚;何永强;陆旭光;高鸿启;;基于三级数据关联的红外点目标跟踪方法[J];军械工程学院学报;2008年03期
9 王尚斌;赵俊渭;李金明;;改进Hopfield神经网络JPDA算法研究[J];计算机仿真;2009年08期
10 齐博会;张金成;王程;;利用测向数据关联排除目标虚假定位的算法研究[J];微计算机信息;2009年28期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭爱文;曹佩瑶;张胜利;;平面坐标转换方法探讨及转换软件的设计思路[A];2007'全国测绘科技信息交流会暨信息网成立30周年庆典论文集[C];2007年
2 宋伟凯;周瑞;程进明;;基于MicroStation 2004平台矢量数据坐标转换的程序开发[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 万大斌;熊金宝;梁武南;;2000国家大地坐标系在长江航道测绘启用的思考[A];中国航海学会航标专业委员会测绘学组学术研讨会学术交流论文集[C];2009年
4 曾泛林;李土旺;;广州市平面坐标系与1980年西安坐标系坐标转换工具的设计与实现[A];广东省测绘学会第九次会员代表大会暨学术交流会论文集[C];2010年
5 吴飞;;GIS建设中坐标转换方法研究[A];中国测绘学会九届三次理事会暨2007年“信息化测绘论坛”学术年会论文集[C];2007年
6 邓作文;方门福;;GPS技术在深港坐标转换中的应用[A];广东省测绘学会第八次会员代表大会学术交流论文集[C];2005年
7 张虎;姚长永;叶声华;邾继贵;罗明;;空间三维测量技术的研究[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(下)[C];2001年
8 李鸿艳;冯新喜;;一种基于ECEF坐标转换的多雷达误差配准算法[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年
9 刘建信;隋允康;;截面二次矩转轴公式的复数推导[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
10 张岳;陶校君;;浅述WGS84坐标到地方坐标系的转换[A];地理空间信息技术及其应用论坛论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 江苏 罗松林;让数据关联起来[N];中国电脑教育报;2000年
2 仲勇;用VBA实现工作表间的数据关联[N];中国电脑教育报;2004年
3 江苏省海安县明道小学 许向前;用Excel函数实现工作表间的数据关联[N];中国电脑教育报;2004年
4 ;OA服务的就是团队[N];中国计算机报;2003年
5 均儿;3D核动力[N];电脑报;2007年
6 康翔;BSM让IT与业务融为一体[N];计算机世界;2007年
7 欧阳国焰;全国企业信用分类监管总数突破700万户[N];人民日报;2007年
8 颜红;保险公司信息管理实现“大一统”[N];中国保险报;2007年
9 王传峰 那文兰 本报特约记者 李凤鸣;为科学发展做加法[N];解放军报;2009年
10 本报记者 边歆;防数据丢失:检测不如预防[N];网络世界;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 党建武;水下制导多目标跟踪关键技术研究[D];西北工业大学;2004年
2 刘钢;基于小波变换的航空图像处理及动载体多目标跟踪方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
3 刘国成;基于序列Monte Carlo方法的非线性滤波技术研究[D];华中科技大学;2008年
4 张鑫明;非线性滤波在通信与导航中的应用研究[D];北京邮电大学;2012年
5 杨萌;非线性滤波及在惯导系统传递对准中应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王健;高频地波雷达舰船目标跟踪关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
7 朱胤;非线性滤波及其在跟踪制导中的应用[D];哈尔滨工业大学;2009年
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9 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 林岳松;多运动目标的无源跟踪与数据关联算法研究[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 江宝安;基于UKF滤波的单目标跟踪算法研究[D];国防科学技术大学;2003年
2 陈鸣;超视距雷达数据处理技术研究[D];西北工业大学;2004年
3 郑光海;基于机载雷达的数据处理算法仿真研究[D];电子科技大学;2010年
4 牟聪;多传感器数据融合系统中数据预处理的研究[D];西北工业大学;2006年
5 陈志;天波超视距雷达数据关联方法研究[D];西安电子科技大学;2002年
6 赵敏;机动目标跟踪理论的研究及其应用[D];西北工业大学;2006年
7 任晓庆;鱼雷靶场试验数据融合的研究[D];西北工业大学;2005年
8 刘志远;双红外传感器多目标跟踪方法研究[D];大连理工大学;2004年
9 周宏存;数据融合技术在机载雷达组网中的应用研究[D];南京理工大学;2006年
10 孙瑜;射频识别(RFID)室内定位算法研究[D];西南交通大学;2005年
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