船用雷达arpa数据精度算法研究

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1、江苏科技大学硕士学位论文船用雷达ARPA数据精度算法研究专业名称：电子与通信工程作者姓名：陈福喜指导教师：杨大宁摘要船用雷达ARPA功能用于船舶避碰报警，其可靠性和精确性直接关系到船舶交通的安全。本文主要针对ARPA算法在数据精度上的分析，在现有的ARPA算法基础上加以改进，提高ARPA数据的精度。从而进一步提高船用雷达的ARPA性能。本文第一部分首先对船用雷达ARPA功能和作用简单介绍，然后对现有的ARPA算法进行分析，阐述ARPA算法数据处理流程，并对于一些相关技术进行说明。接着详细分析数据处理过

2、程中的误差。第一，追踪误差，在对目标追踪过程中出现目标丢失和误跟踪情况。第二，航迹误差，一方面在获取目标过程中出现航迹点的偏差，另一方面在目标机动情况下航迹偏差。本文第二部分，是针对以上误差提出相应的解决措施。首先对于目标丢失和误跟踪，文中采用更先进的波门算法以提高对目标追踪的准确性。然后对于测量点的偏移采取滤波处理。具体内容包括建立符合现有误差的测量点数学模型，结合均方滤波和α-β滤波等算法实现对航迹，航向和航速的平滑滤波。本文第三部分是对改进算法的精度验证。精度验证包括两个部分，一方面采用MATLAB仿真软件对算

3、法分析，另一方面是利用雷达模拟器模拟船舶运行，并对改进前后的ARPA功能分别测试，根据测量数据分析精度优化效果。最终得出本论文对于ARPA数据的精度做出非常好的优化，船用雷达的ARPA性能更加准确可靠，在船舶的交通安全中启到了重要作用。关键词雷达；航迹；滤波；算法IAbstractTheperformanceofmarineARPAradarisusedtowarningtheshipstoavoidcollisions.Thereliabilityandaccuracyaredirectlyrelatedtothe

4、safetyofmarinetraffic.ThispapermainlyfocusesontheanalysisofARPAalgorithmofthedataaccuracy.BasedontheexistingofARPAalgorithm,wecanimprovetheaccuracyofARPAdata,soastofurtherimprovetheperformanceofmarineARPAradar.Thefirstpartofthispaperismainlytointroducethefuncti

5、onandtheroleofARPA.AndthenweanalyzetheARPAalgorithm,describethedataprocessingflowofARPAalgorithmandexplainsomerelatedtechniques.Atlast,weanalyzetheerrorsinthedataprocessingindetail.Thefirstpointistracingerror.Itmeansduringtheprocessoftargettracking,theleakagean

6、dtracingerroraretheimportantproblems.Thesecondpointisthecourseerror.Ontheonehandisthedeviationoftrackingpointwhenweobtainthetarget.Ontheotherhand,itmeansthecourseerrorwhenthetargetismaneuvering.Inthesecondpartofthispaper,somesolutionsareputforwardfortheaboveerr

7、ors.Inordertoavoidthetargetlossandtrackingerror,weadoptthemoreadvancedalgorithmofgateinordertoimprovetheaccuracyoftargettracking.Andthenwetakethefiltertodealwiththedeviationofmeasurementpoint.Itmeansthatwecanestablishtheexistingmathematicalmodelfortheerrorofmea

8、suredpoints,combinewiththemeansquarefilterandalphabetafilteringalgorithm,soastorealizethesmoothingfilteringofthetrack,courseandspeed.Thethirdpartofthispaperistoimprovetheacc