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雷达组网系统的目标数据融合方法研究

赵强  
【摘要】: 随着信息技术的发展,未来战争的主旋律将是信息战,并且将会逐渐成为未来战争的重心。而作为目标信息主要探测设备的雷达也面临着前所未有的挑战。单部雷达的探测数据难以满足编队防御的需要,也很难实现“四抗”。因此,立足现有雷达装备,以先进的多频段雷达和先进的计算机技术为基础进行雷达组网,是雷达在未来战争恶劣的电磁环境和激烈的信息争夺中立于不败之地的唯一途径。实现雷达组网是对空中目标探测系统的必然要求,也是今后雷达技术发展的必然趋势之一。然而,如何运用优势的融合算法来充分利用系统获得的目标信息,成了数据融合技术应用的关键立足点。 本文主要研究了雷达组网系统中多传感器数据融合方法,使多传感器提供的信息能合理有效的互补。其主要研究内容如下: (1)分析了雷达组网系统中造成探测精度偏差的原因,实现了目标信息的地理网格编码,并研究了基于灰色理论的目标数据融合算法,从而解决了雷达组网系统中多传感器目标数据关联关系模糊的问题。仿真结果表明,该算法整体性能优良。 (2)分析了雷达和红外传感器对于低空目标的探测的优缺点,并在此基础上给出了一种基于加权反馈的雷达和红外传感器局部组网的融合算法及其仿真结果,该方法将两类传感器探测的局部估计传送到融合中心,融合中心对局部航迹进行融合得到全局航迹,然后将融合结果反馈给雷达和红外传感器的跟踪滤波器作为它们的预测状态及其协方差。结果表明,该算法改善了全局融合估计精度,达到较好的数据融合效果。 (3)在研究了单传感器交互式多模型(IMM)算法和多传感器交互式多模型算法的基础上,考虑到测量方差与传输误差、计算误差、环境误差、人为干扰等因素有关,分析了导致滤波精度下降的原因,并给出了一种基于测量方差自适应的多传感器交互式多模型的融合跟踪算法,并对该算法进行了仿真实验,实验结果表明该算法具有良好的可行性和有效性,并对进一步需要研究的问题进行了展望。


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