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基于地理信息的对地跟踪系统研究

杨峰  
【摘要】: 近年来,随着国防形势的变化,现代军事战略思想的发展,以及我国国力的增强,我国国防战略也作了相应调整,由过去单方面强调防御转变为攻防兼备。这使得对地探测、跟踪与攻击系统的研究受到高度重视。本论文以某型对地跟踪系统的研制为背景,通过引入地理信息,提出几种对地目标跟踪的算法,并进行了仿真和外场环境试验。论文主要工作如下: 1.对目前国内外跟踪技术进行了较为系统的论述,特别是对地面目标跟踪特性以及近年来发展的应用地理信息的跟踪算法进行了概要分析。 2.针对地图调整方差法的局限性,引入方向性过程噪声来表征目标在不同的道路上运动,推导出判断目标在道路上的一般公式,提出“扩展地图调整方差法”。理论分析和仿真研究表明,当目标在道路上或者道路交叉点,或者目标从道路到道路外及从道路外到道路上的过渡过程时,目标跟踪性能得到改善。 3.将扩展地图调整方差法与C-IMM结合起来,提出固定结构C-IMM扩展地图调整方差法,从而将多模型思想引入对地跟踪系统。理论分析和仿真表明,基于多模型的“C-IMM扩展地图调整方差法”对于目标在道路交叉点时,或者目标在道路上匀速运动时,跟踪性能有所改进。 4.进一步研究了变结构多模型滤波器对地跟踪问题,并对其进行了理论分析和仿真。理论分析和仿真结果表明,由于利用了地理信息,VS-IMM对于目标在道路上运动时,跟踪性能有所改进。 5.根据某型机载对地跟踪系统的研制要求,利用面向对象的程序设计思想,初步设计研制完成了机载对地TWS数据处理系统,包括量测数据预处理,自动目标起始与终结,手动目标起始与终结,跟踪维持,通讯接口等模块。整个系统按照工程软件实现并封装,并在模拟源环境及实际外场环境均进行了实验。实验结果表明所研制系统基本达到设计要求,完成了第一期研制计划。


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