tws雷达目标航迹跟踪及预测算法研究

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1、国内图书分类号：TN953学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文TWS雷达目标航迹跟踪及预测算法研究硕士研究生：姚惠元导师：魏国教授申请学位：工学硕士学科：仪器科学与技术所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2011年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN953U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTARGETTRACKINGANDPRODICTIONALGORITHMOFTWSRADARCan

2、didate：HuiyuanYaoSupervisor：Prof.GuoWeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentScienceandTechnologyAffiliation：SchoolofAutomaticTestandControlDateofDefence：June,2011Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要雷达具有十分重要的军事意义

3、和民用价值。目标跟踪及预测是雷达必须具备的一项功能，雷达系统用传感器测量目标的距离、方位角、仰角和目标的运动速度，通过这些参数来预测它们的未来值。这使得雷达在任何交战状态下都能稳定的锁住目标，能在复杂的环境背景下，从大量杂波及固定目标中将运动目标检测出来。边扫描边跟踪（TWS）雷达是一种典型的多目标跟踪系统，是人们最早熟悉的一种用等速旋转的天线机械扫描，实现波束搜索和目标跟踪的雷达。本文以边扫描边跟踪雷达作为研究对象，主要研究雷达数据预处理问题、单目标跟踪及预测的滤波算法。前两章介绍了论文的研究意义及雷达航迹跟踪及预测的基本知识，包括几种常用的目标

4、运动模型和常用的跟踪算法。第三章提出了一种基于神经网络和灰色模型的组合预测算法，用于预测直升机的航迹，可在数据量较少的情况下快速的建立可靠航迹。第四章首先介绍了雷达数据的预处理技术，包括常用坐标系，野值剔除，数据压缩等，然后在第二章研究和讨论卡尔曼滤波及其衍生算法的基础上，提出了球坐标系下自适应修正α-β-γ滤波的改进算法。这种算法避免了坐标系的转换，其自适应的参数获取可用于机动目标跟踪；同时加入了修正项，相对α-β-γ滤波算法来说提高了预测精度，适于实时运算。第五章是第二章介绍的三种常用滤波算法及第四章球坐标系下自适应修正α-β-γ滤波的改进算法

5、的算法仿真部分，主要包括MATLAB仿真和DSP仿真。作者对研究和提出的算法都进行了仿真分析，仿真结果都较好的验证了结论。最后对全文进行了总结。关键词：目标跟踪及预测；卡尔曼滤波算法；边扫描边跟踪雷达系统-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractRadarhasbeenplayingaveryimportantroleinbothmilitaryandcivilian.Targettrackingandpredictionisoneofitsmust-havefeatures.Radarsystemmeasuresdistance,azi

6、muthelevationandvelocityoftargetsbysensors,usingtheseparameterstopredicttheirfuturevalues.Theseallowradartolockonthetargetsstabilityinanystateofwar,anddetecttargetsfromalargenumberofcluttersandfixedobjectsincomplexenvironments.TWSradarisatypicalkindofmulti-targettrackingradars

7、ystem,whichscanswithaconstantrotationofmechanicalantennatorealizebeamresearchandtargetstrackingandisearliestknowntopeople.Radardatapreprocessing,singletargettrackingandpredictionalgorithmaremainlyresearchedinthispaper,basedonTWSradar.Thefirsttwochapterspresentthepaper’sresearc

8、hsignificanceandbasicknowledgeofradardataprocessing,including