分布式外辐射源雷达组网航迹融合问题研究

摘要

外辐射源雷达不同于传统有源雷达，它自身并不向外辐射电磁波，而是借助第三方辐射源来探测、定位和跟踪目标。系统反隐身的能力很强，可免遭反辐射导弹的攻击，具有很强的生存能力，同时由于系统结构简单，造价低廉，成为近年来研究的热点。广泛应用的外辐射源雷达探测系统局限于单站探测，受地理因素或非协同信号的影响，探测范围小，精度低，制约了其在实际中的应用和发展。借鉴多站组网探测技术，分布式组网探测成为增加外辐射源雷达探测范围，提高探测精度的突破点，而航迹融合技术是决定目标跟踪性能的关键技术。
　　本文对外辐射源雷达系统航迹融合问题进行了研究。主要讨论了分布式外辐射源雷达系统基于状态估计值的航迹关联和航迹融合问题。首先从数据融合的角度，介绍了航迹融合的融合架构和融合后系统在目标跟踪方面性能的提升，分析了适用于外辐射源雷达的分布式融合的关键问题。
　　其次，针对基于状态估计值的航迹关联问题，本文阐述了加权法、修正法、序贯法和统计双门限法的理论基础，并通过仿真不同密度目标场景，定量分析了各关联算法的关联性能。
　　针对基于状态估计值的航迹融合问题，本文根据是否利用融合时刻前的目标运动学先验信息得到融合航迹状态，将航迹融合算法分为无记忆航迹融合算法和有记忆融合算法，推导了各类算法融合准则建立的依据，从其根本理论上对比讨论了各类算法的适用场景。最后鉴于分布式外辐射源雷达系统具有时变定位误差的特点，提出了基于时变定位误差的解相关分布式卡尔曼滤波航迹融合算法。该算法不但避免了在各接收站点间建立通信拓扑架构，同时在任意间隔通信时长的条件下得到了全局最优的融合航迹状态。各仿真场景和实测场景下对比验证了有/无记忆航迹融合算法和所提算法的融合性能。

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缩略语对照表

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究进展

1.3 论文主要工作和内容安排

第二章 多传感器融合理论

2.1 引言

2.2 多传感器融合系统功能模型

2.3 多传感器融合系统分类

2.4 多传感器分布式融合

2.5 本章小结

第三章 航迹关联

3.1 引言

3.2 基于统计的航迹关联方法

3.3 关联性能度量方法

3.4 基于仿真数据的关联方法分析

3.5 本章小结

第四章 外辐射源雷达航迹融合方法

4.1 引言

4.2 有/无记忆航迹融合方法

4.3 基于时变定位误差的解相关分布式卡尔曼滤波方法

4.4 实验与分析

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

致谢

参考文献

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