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组网雷达时空对准研究

杨稳竞  
【摘要】:时空对准是组网雷达数据处理过程的首要环节,时空对准的好坏直接影响后续数据融合的精度,进而影响雷达网的整体性能。因此,分析研究组网雷达时空对准过程对雷达网的建设至关重要。 论文系统综述了组网雷达领域的发展历史和研究现状,在深入分析组网雷达数据处理过程基础上,结合H∞滤波理论和齐次坐标法对组网雷达时空对准过程进行了重点研究,主要成果如下: 1)针对空间对准问题,论文选择舰载雷达作为研究对象,分析了影响舰载雷达地心坐标系下空间对准的主要因素,进而利用齐次坐标法建立了地心坐标系下空间对准的误差模型,并对模型进行了分析,得到了地心坐标系下由平台位置误差带来的空间对准误差与其本身近似相等的结论。另外,在本文建立的坐标系下定义了甲板变形、安装误差和平台姿态误差,并经分析得到同样大小的甲板变形、安装误差、平台姿态误差对空间对准误差的影响相同的结论。数值仿真验证了上述结论。 2)针对时间对准问题,论文介绍了该问题主要文献的处理思路和解决方法,并分析了这些方法的优缺点,之后论文给出了时间对准问题的数学描述,提出了基于H∞滤波理论的时间对准方法。与卡尔曼滤波相比,该方法最明显的优势在于不涉及系统的噪声情况,即设计滤波器时不用对系统的状态噪声和观测噪声进行假定,而只需要知道它们是能量有界的,这样的假定更符合实际情况。另外H∞滤波器的结构依赖于所要估计的状态组合,而卡尔曼滤波对任意状态的线性组合的估计是通过状态估计的线性组合来实现的,这两种思路的差别表明了基于H∞滤波理论的时间对准方法拥有更多的优势。论文设计七个数值实例充分验证了该方法的有效性及其优势。


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