异步雷达组网协同跟踪和资源分配方法研究

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1、硕士学位论文题目:异步雷达组网协同跟踪和资源分配方法研究研究生尹德兴专业控制工程指导老师左燕副教授完成日期2015年12月杭州电子科技大学硕士学位论文异步雷达组网协同跟踪和资源分配方法研究研究生：尹德兴指导教师：左燕副教授2015年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterResearchonCooperativeTrackingandSensorAllocationAlgorithminAsynchronousR

2、adarNetworksCandidate:YinDexingSupervisor:Asso.Prof.ZuoYanDecember，2015杭州电子科技大学学位论文原创性声明巧使用授权说明原创性声明本人郑重声明，独立进斤研巧：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。一申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。

3、、＇论文作者签名：寺驚參、０期：人（年月如学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名／；日期：年＾月ｉ日指导教师签名；

4、日期＾文年月日杭州电子科技大学硕士学位论文摘要随着传感器、计算机、网络和电子装备的飞速发展，各种面向复杂应用背景的多传感网络大量涌现。以组网雷达为核心的防空预警系统通过多个传感器组网进行协同探测，可以提高系统的总体探测性能。如何优化分配雷达网内有限的传感器资源，通过多个传感器协同跟踪提高雷达网的整体跟踪性能成为网络化协同探测中的一个核心问题。目前，实际的组网雷达系统中各雷达具有不同的采样周期、不同的固有延迟及通信延迟等原因，融合处理中心得到的数据是异步的。本文结合实际科研项目，主要研究了异步雷达组网系统下的

5、协同跟踪和传感器分配方法。论文的主要研究工作内容包括：（1）研究了目标基本运动模型、传感器观测模型、以及常用的滤波算法。在多传感器协同跟踪的一般性研究框架下，结合目标跟踪的性能指标，给出了一种基于跟踪效果反馈的资源分配问题描述和框架。（2）针对雷达网中各传感器异步采样的实际情况，提出了一种基于异步顺序融合的动态传感器分配算法。该算法对异步雷达的量测值按采样时刻顺序滤波，根据滤波协方差和目标期望协方差的接近程度动态选择下一时刻跟踪的最优传感器集合。仿真分析表明该算法和基于伪量测的异步雷达组网协同跟踪传感器分配算法

6、相比具有较少的计算量和较高的目标跟踪精度。（3）针对分布式雷达网中各局部融合节点异步融合的情况，提出了一种分布式异步航迹融合下的协同跟踪算法。该方法采用最小二乘算法对各融合节点融合周期内的航迹进行时域融合，获得虚拟航迹。融合中心根据各融合节点的时域融合结果进行全局融合。根据滤波协方差和目标期望协方差的接近程度动态选择传感器资源，有效利用航迹信息和改善航迹融合质量。该算法与集中式异步航迹融合下协同跟踪进行比较，仿真结果显示该算法在跟踪精度和计算效率上均优于集中式异步航迹融合下的协同跟踪算法。（4）研究了异步雷达组

7、网多目标协同跟踪方法。该方法基于协方差控制原则对传感器资源进行优化分配，建立多传感器多目标分配模型，给出了一种启发式的近似求解算法。对分配后的异步雷达量测值采用实时更新的顺序融合方式进行顺序滤波，将整个融合算法的计算量分散在各个局部信息到达的时刻，避免了融合中心瞬时计算量过大，保证跟踪的实时性。仿真结果验证了算法的有效性。关键词：雷达组网，协同跟踪，传感器管理，协方差控制，分布式异步航迹融合I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofsensor,comput

8、er,networkandelectronicequipment,alargenumberofmulti-sensornetworksforcomplexapplicationsareemerging.Theoveralldetectionperformanceoftheairdefensesystemcanbeimprovedbycooperativedetectionofthera