多模复合导引头协同抗干扰技术

摘要

随着干扰类型日趋多样化与复杂化,单一模式的制导方式抗干扰性能越来越低,为了有效对抗干扰,多模复合制导方式得到了广泛应用.由于多模复合制导需要将各个传感器的数据信息融合输出,因此如何判断是否有传感器受到干扰并且确定是哪个传感器被干扰会直接影响导引头的跟踪结果.本论文的研究工作就是基于雷达、红外、激光三模复合导引头的协同抗干扰问题展开的. 首先,本文简单分析了雷达、红外、激光可能会面临的干扰以及这些干扰的机理,然后基于此分析,针对该导引头的共口径结构,设计出了一种分布式、特征级的三模复合信息融合抗干扰方案,该方案包括各传感器前端以及信息融合处理单元,其中信息融合处理单元包括航迹形成、时空配准、航迹关联、特征融合和航迹融合五个环节,航迹关联环节实现了该方案的抗干扰策略. 根据该方案,本文先介绍了航迹形成环节需要用到的数据关联算法、航迹管理以及α-β滤波算法,其中,数据关联算法主要介绍了最近邻数据关联算法和改进的经验联合概率数据关联算法,并通过仿真实验验证了这两个数据关联算法各自的适用情况以及滤波算法的性能.然后,本文介绍了时空配准、航迹关联算法(MK-NN算法和改进的MK-NN算法)和航迹融合算法,其中,改进的MK-NN算法通过实时的滑窗方法以及参考航迹的引入可以判断出哪个传感器受到了干扰,仿真结果表明该算法比MK-NN算法的抗干扰能力强,可以有效提高导引头的抗干扰能力. 最后,依据前文介绍的各种算法,为了将信息融合协同抗干扰技术进行工程实现,本文建立了一套信息融合系统,首先介绍了该信息融合系统的整体工作流程,然后介绍了三模航迹关联策略,并针对导引头的单模、双模以及三模各个制导阶段给出了相应的航迹关联协同抗干扰方案.为了验证该系统的功能与性能是否满足要求,本文还开发了一套基于计算机建模仿真技术的信息融合数字仿真测试系统,并通过该数字仿真测试系统对信息融合系统的功能、信息融合处理的延时以及抗干扰指标进行了9种模式的测试,其中这9种模式包括单干扰模式以及多种干扰组合模式,测试结果表明了该三模复合信息融合系统可以有效对抗这9种模式的干扰,而任一单一模式都无法完全抵抗这些干扰,从而证明了该协同抗干扰技术的有效性.

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