天波超视距雷达航迹起始算法研究.pdf

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1、硕士学位论文天波超视距雷达航迹起始算法研究RESEARCHONOTHRTRACKINITIATIONALGORITHM王娅琦哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TN958.9学校代码：10213国际图书分类号：621.396.96密级：公开工学硕士学位论文天波超视距雷达航迹起始算法研究硕士研究生：王娅琦导师：许荣庆教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN958.9U.D.C:621.396.96DissertationfortheMa

2、sterDegreeinEngineeringRESEARCHONOTHRTRACKINITIATIONALGORITHMCandidate：WangYaqiSupervisor：Prof.XvRongqingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：June,2018Degre

3、e-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要天波超视距雷达由于其独特的工作方式具有超远距离探测、隐身目标探测、超低空探测、多目标类型探测的优势。研究天波超视距雷达具有十分重要的战略意义。数据处理是天波超视距雷达系统的重要的组成部分之一，航迹起始是数据处理的关键步骤。特别是目前针对天波超视距雷达航迹起始的研究比较少，而天波雷达环境下的航迹起始面临低检测概率、低数据率、低量测精度和高虚警率的问题。因此天波超视距雷达的航迹起始算法具有深入研究的价值。本课题针对天波超视距雷

4、达的特点，主要研究天波雷达探测环境中影响航迹起始算法性能的两个问题——检测概率低和杂波密度分布不均。通过对比分析现有的航迹起始算法的优劣并加以改进，最终提出一种天波超视距雷达的专用算法，并通过对仿真数据和实测数据的处理验证算法的性能。本文首先建立了天波超视距雷达探测条件下的目标运动模型和雷达量测模型。根据建立的几何量测模型推导了雷达坐标系和平面坐标系的转换公式，并通过仿真实验验证坐标转换公式的正确性。其次，通过仿真实验对比分析了卡尔曼滤波和粒子滤波的在已建立天波雷达跟踪模型下状态估计性能的优势与劣势。提出将RBPF滤波算法应用于已建立跟踪模型的状态估计的具体

5、方法。然后，分别研究了低检测概率和非均匀分布杂波条件下的航迹起始算法。通过仿真实验对比了逻辑法、改进的RHT起始算法、基于并行流水的航迹起始算法、MHT算法在不同检测概率下的航迹起始性能。提出了一种MHT得分函数的改进方法，并通过仿真实验验证了改进的对算法性能的提升。建立了非均匀杂波分布的模型。针对非均匀分布杂波，提出了一种动态波门和一种基于综合相关度的航迹确认方法。最后，将动态波门和提出的航迹确认方法应用于改进得分函数的MHT算法，构成一种新的天波超视距雷达的专用航迹起始算法。通过对仿真数据和实测数据的处理对比该算法和两级Hough起始算法，发现该算法的起

6、始性能更优。关键词：天波超视距雷达；低检测概率；非均匀杂波；航迹起始I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractDuetoitsuniqueworkingmode,theskywaveoverthehorizonradarhastheadvantagesoflongrangedetection,stealthcraftdetection,lowDetecting-Probabilitydetection,andmultitypetargetdetection.Thestudyofskywaveoverthehorizonradarisofgreatstr

7、ategicsignificance.Dataprocessingisanimportantpartoftheskywaveoverthehorizonradarsystem,andthetrackinitiationisoneofthekeystepsindataprocessing.inaddition,therearefewstudiesonthetrackinitiationoftheskywaveoverthehorizonradaratpresent,whilethetrackinitiationintheskywaveradarisfacedw

8、iththeproblemsoflowdetecti