基于卡尔曼滤波算法的数据链延时补偿

《基于卡尔曼滤波算法的数据链延时补偿》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2010年第5期航空兵器20l0No．52010年10月AER0WEAP0NRY0ct．2010基于卡尔曼滤波算法的数据链延时补偿吴龙，刘正敏，姜长生，陈挚(南京航空航天大学自动化学院，南京210016)摘要：为了减小数据链信息传输处理延时对空战态势判断的影响，将预测滤波技术应用到数据链系统中。研究了直角坐标系下的卡尔曼滤波算法，采用“当前”统计模型来描述目标的机动加速度，在数据链信息传输过程中增加了延时补偿和数据处理，并通过坐标变换将态势信息转换到极坐标系下以适合雷达测量需要。仿真结果表明，应用卡尔曼滤波补偿后系统误差显著减小，大大提高了空战态势的判断精

2、度，取得了比较理想的效果。关键词：卡尔曼滤波算法；数据链；延时补偿；“当前”统计模型；坐标变换中图分类号：V557文献标识码：A文章编号：1673—5048(2010)05—0014—05DataLinkDelay-TimeCompensationBasedonKalmanFilteringAlgorithmWULong，LIUZheng—min，JIANGChang—sheng，CHENZhi(CollegeofAutomationEngineering，NamingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Naming2

3、10016，China)Abstract：Inordertoeliminatetheeffectoftacticaldigitallink(TADIL)delay-timeonaircombatsituationjudgmentcausingbyinformationtransmissionanddeal，predictionfilteringtechniqueisappliedtodatalinksystem．Kalmanfilteringalgorithminrectangularcoordinatesisresearched，andthecurren

4、tstatisticmodelisusedtodescribethemotoraccelerationoftargets．Compensationfortimedelayanddataprocessingisaugmentedininformationtransmission，andtheinformationistransformedtopolarcoordi_natesthroughcoordinateconversiontomeetmeasurementrequirementofradar．Simulationresultsshowthattheer

5、rorsaresignificantlydecreased，theprecisionofaircombatsituationjudgmentaregreatlyim—proved，andhasobtainedtheanticipatedeffect．Keywords：Kalmanfilteringalgorithm；datalink；delay—timecompensation；currentstatisticmod-el：CO0rdinateconversion战单元之间建立起无缝链接，从而使所有作战单O引言元形成统一的作战体系，能够使作战方式从单打高技

6、术条件下的现代战争要求及时、高效的独斗升级为体系的对抗，大大提升了作战效能¨。传输、处理和分发战术信息，战术数据链正是为了对数据链的关键要求即信息传输的实时性，适应这种要求而产生的。它在传感器、指挥所和作战场状态瞬息万变，如信息不能得到正确反映及时处理，往往会造成不堪设想的后果J。由于数据收稿日期：2010—06—07链的通道传输时间和数据链终端对信息的处理，基金项目：航空基金资助项目(05752007)信息从一个作战单元到另一个作战单元之间会出作者简介：吴龙(1986一)，男，安徽萧县人，硕士生，研究现不可避免的延迟，这种延迟时问包括信息从传方向为C4I

7、SR系统的战术数据链。吴龙等：基于卡尔曼滤波算法的数据链延时补偿·l5·感器到指控中心、指控中心到作战平台的传输时反馈到下一时刻的滤波增益中，实现了闭环自适间，包括对信息进行处理的算法计算时间以及数据链平台本身的时延等。而在战场上，目标在很短的时间内其方位、速度等都会有很大的差异，这就使得作战单元接收到的是目标在之前某个时刻的态势，当前时刻目标的状态已经发生了变化。这种式中：x(t)为位置的二阶导数，(t)为机动加速度变化在延时时间长、目标机动大的空战中尤为明均值，口(t)为零均值的有色加速度噪声，d(t)为加显。如果作战单元利用这些不准确的信息进行威速度

8、的一阶噪声，为机动时间常数的倒数，即机胁与综合态势评估，必然会导致