机动目标跟踪技术的研究与可视化仿真

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1、武汉理工大学硕士学位论文机动目标跟踪技术的研究与可视化仿真姓名：杜俊吟申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：郭庆平20070501武汉理工大学硕士学位论文摘要机动目标跟踪在军事和民用领域有着广泛的应用。国内外许多专家学者对之进行了深入的研究，取得了丰硕的成果。由于跟踪环境和目标机动性能发生变化，各种应用系统对机动目标跟踪提出了日益复杂的要求。因此，有必要在学习前人研究成果的基础上，对机动目标跟踪理论进行更深地研究。本文首先介绍机动目标跟踪理论国内外的研究现状，分析目标跟踪涉及到的一些数学

2、模型，然后对多传感器目标跟踪步骤进行详细论述，并对航迹关联和融合滤波给出具体的算法。针对现有机动目标跟踪算法存在的问题，国内外的学者提出了一些解决方案。本文在借鉴这些方案的基础上，提出自己的一套机动目标跟踪算法，并通过仿真实验验证了算法的正确性和准确性。在仿真实验方面，本文在综述机动目标跟踪的基本理论与方法的基础上，以分布式跟踪雷达系统为背景，提出了一种机动目标跟踪数据分析系统具体实现方案。系统首先对雷达采集的数据进行预处理，随后使用基于细分时间片法将各雷达采集的数据时间对准，采用基于“当前’’统

3、计模型的改进机动目标跟踪算法来描述机动目标运动状态，然后通过航迹关联滤波完成航迹的关联，最后使用扩展卡尔曼滤波。仿真实验结果表明，在扩展卡尔曼滤波算法的基础上，增加基于“当前”统计模型的自适应滤波算法对加速度方差公式进行修正，可以很好的解决融合结果发散的问题，提高数据融合的精度。关键字：机动目标跟踪、卡尔曼滤波、数据融合、“当前”模型，航迹关联武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTNumerousapplicationsassociatedwithmaneuveringtargettrackin

4、gcanbefoundforbothmilitaryandcivilpurposesTheresearchersallovertheworldhavebeenengagedinthearea，andmanyplentifulandsubstantialresultshavebeenacquired．Duetomoreandmorecomplexenvironmentandthegreatchangeofmaneuveringcharacteristics，moresophisticatedtrac

5、kingsystemsaredesiredforvariousappliedsystems．Sothestudyonmaneuveringtargettracking(MTT)basedonthecontributionofotherresearchersisnecessary．Fristly,thisarticleintroducestherecentresearchoftheMTTandanalizessomemathematicmodelsofit．Offerthat，thearticled

6、escribesthestepsoftheMTTandgivesadetailedarithmeticoftrackassociationandfusionfilter．AimingattheproblemexistedintheMTT,professionalistgivesomeresolvationOnthebasisofpreviousmethods，thisarticlegivesarithmeticofMTTandhascomfiredtheaccuracyofitInthefacet

7、ofsimulation，thearticlegiveaimplementplanonthebasisofanalizingofthethesisandmethodofMTTandonthebackgroundofthedistributedtargettrackingsystem．Firstly，itpre—processesthedatacollectedbyradars，usinginsert—extrapolationtomakethetimersofthesedatamatched．Se

8、condly,thesystemwillusetrack-conjunetionfilteringtocompletetheassociationofthetracksFinally,theextendedKalmanfilterwithaself-adaptivefilteringalgorisrn,whichisusedtomodifysquare—differenceofaccelerationsbasedonthecurrentstatisticsresults，isado