多源电子信息舰船目标关联技术研究

摘要

目标关联是判断不同源的信息是否来源于同一目标，它是多源信息融合的基础与前提。舰船目标的关联是实现海洋目标监视的基础，论文基于电磁信号探测卫星对海洋目标的监测为研究背景，深入研究多源电子信息舰船目标的关联问题，主要工作如下：
　　1.系统的阐述了多源电子信息舰船目标关联技术的应用价值，概括总结了国内外目标关联技术的研究现状，指出了电子信息舰船目标关联的难点及本文所要着力解决的问题。
　　2.对雷达信号探测卫星之间的舰船目标关联问题进行深入研究。针对雷达信号探测的数据特点，提出了基于属性信息-模糊推理的舰船目标关联算法。首先对观测数据通过属性特征聚类、时空约束处理来剔除杂波干扰；然后根据属性信息对雷达辐射源进行识别，并以识别结果建立初始关联概率；最后利用辅助信息，采用模糊推理方法修正初始关联结果来提高关联的准确率。实验结果表明，该算法能解决目标辐射参数发生变化、虚警干扰强等问题下的目标关联。
　　3.提出了基于属性信息-粒子滤波的舰船目标关联算法。对于多个卫星协同探测得到的多个观测数据，基于属性信息-模糊推理的关联算法得到目标关联结果，然后结合目标的属性信息，以粒子滤波算法对被关联的目标进行跟踪监视，通过预测目标下一时刻的位置来提高目标与量测之间的关联准确率，并通过跟踪监视效果验证跟踪前的关联结果。实验结果表明，本文算法能在一定程度上解决同一目标在多个卫星观测下的关联问题。
　　4.针对雷达信号探测卫星与通信信号探测卫星对目标的定位精度低，目标漏检概率大以及虚警干扰强的特点，提出了基于舰船编队拓扑特征的目标关联算法。本文将舰船编队看作一点集，以点模式匹配方法得到目标的关联结果。首先本文提出一种具有较好抗噪性、抗出格点的局部拓扑特征，然后基于局部拓扑特征与概率松弛标记的匹配关系求解方法得到点集之间的初始匹配关系，最后通过薄板样条-鲁棒点匹配算法进一步迭代求解更为准确的匹配关系。实验结果表明，本文算法具有较好的相似变换不变性、抗噪性以及抗出格点性能；对于定位精度低、目标存在漏检以及虚警情况下的舰船编队关联问题具有较好的实用性。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题背景和意义

1.2 研究现状及发展趋势

1.3 论文主要工作与组织结构

第二章 基于属性信息-模糊推理的舰船目标关联算法研究

2.1 引言

2.2 电磁信号探测卫星系统概述

2.3 基于属性信息-模糊推理的目标关联算法实现

2.4 实验结果与分析

2.5 本章小结

第三章 基于属性信息-粒子滤波的舰船目标关联算法研究

3.1 引言

3.2 粒子滤波

3.3 基于属性信息-粒子滤波的目标关联算法实现

3.4 实验结果与分析

3.5 本章小结

第四章 基于舰船编队拓扑特征的目标关联算法研究

4.1 引言

4.2 局部拓扑特征

4.3 基于舰船编队拓扑特征的目标关联算法实现

4.4 实验结果与分析

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 工作总结

5.2 工作展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果