检索结果-内蒙古大学图书馆

宇航学报 2023年第10期44卷 1544-1554页

作者：张晨欣王宁宇王小刚国防科技大学空天科学学院长沙410073 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

针对空空导弹期望时间拦截强机动目标问题,提出了一种不依赖剩余时间估计的新型攻击时间约束滑模制导律。设计了一种以弹目距离和攻击时间误差加权求和的滑模面,通过分析制导收敛条件,推导得到自适应非奇异权重函数,通过引入有限时间收... 详细信息

针对空空导弹期望时间拦截强机动目标问题,提出了一种不依赖剩余时间估计的新型攻击时间约束滑模制导律。设计了一种以弹目距离和攻击时间误差加权求和的滑模面,通过分析制导收敛条件,推导得到自适应非奇异权重函数,通过引入有限时间收敛条件,得到了一种有限时间收敛滑模制导律。该制导律在不依赖剩余时间估计条件下保证了终端打击精度和攻击时间约束。通过设计包含滑模变量的附加制导项,显著提升了攻击时间的收敛精度。针对未知加速度机动目标,分析并证明了该制导律对于拦截强机动目标具有良好的适用性。最后通过数学仿真验证了所提出的制导律在不同约束条件下的有效性,并通过对比仿真验证了算法的优越性。

关键词：空空导弹强机动目标攻击时间约束有限时间收敛滑模制导律

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一种强机动目标自适应跟踪算法

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华东理工大学学报（自然科学版） 2012年第3期38卷 350-355页

作者：周航冯新喜空军工程大学电讯工程学院西安710077

针对强机动目标跟踪精度不高的问题,提出了一种强机动目标自适应跟踪算法(HMIMM-CV/CAT)。首先通过机动检测区别目标的机动性能,分别应用Kalman滤波和交互多模算法对目标进行跟踪。其次对机动段交互多模算法,给出一组转弯模型离散模型集... 详细信息

针对强机动目标跟踪精度不高的问题,提出了一种强机动目标自适应跟踪算法(HMIMM-CV/CAT)。首先通过机动检测区别目标的机动性能,分别应用Kalman滤波和交互多模算法对目标进行跟踪。其次对机动段交互多模算法,给出一组转弯模型离散模型集,在目标机动时通过角速度估计在离散模型集中遴选出一个最匹配的模型参加交互计算,使模型更加逼近目标真实运动模式,且不增加参与交互运算模型数量。蒙特卡罗仿真结果表明,该算法与几种类似算法相比,更加适用于强机动目标。

关键词：强机动目标机动检测角速度估计离散模型集

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基于改进CS-Jerk模型的强机动目标跟踪算法

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电光与控制 2016年第3期23卷 11-15页

作者：戴邵武方君戴洪德邹杰王永庭海军航空工程学院控制工程系山东烟台264001 海军航空工程学院研究生管理大队山东烟台264001 光电控制技术重点实验室河南洛阳471000

通过分析CS-Jerk模型的缺陷,提出一种改进的"当前"统计Jerk模型算法。该算法根据新息的统计学特性,即新息协方差矩阵的迹服从卡方分布,构造活化函数,由活化函数生成修正因子,自适应更新CS-Jerk模型中的最大、最小机动加加速... 详细信息

通过分析CS-Jerk模型的缺陷,提出一种改进的"当前"统计Jerk模型算法。该算法根据新息的统计学特性,即新息协方差矩阵的迹服从卡方分布,构造活化函数,由活化函数生成修正因子,自适应更新CS-Jerk模型中的最大、最小机动加加速度以及机动频率,进而自适应调整状态噪声协方差矩阵和滤波增益矩阵,减小了目标状态估计误差。与经典的Jerk模型、CS-Jerk模型相比,改进算法有效地提高了对强机动目标的跟踪精度,弥补了CS-Jerk模型算法的不足,仿真结果验证了算法的可行性。

关键词：强机动目标统计分析活化函数 CS-Jerk模型

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临近空间强机动目标定位跟踪算法研究

临近空间强机动目标定位跟踪算法研究

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作者：曹宇彬东北大学

学位级别：硕士

近几十年来,以美国为代表的诸多发达国家纷纷投入了大量的人力和物力来发展临近空间飞行器,且取得了重大进展。如今,临近空间飞行器已成为当今世界各强国重点研究的热点,特别是研究如何实现对临近空间飞行器进行有效的定位跟踪具有重要... 详细信息

近几十年来,以美国为代表的诸多发达国家纷纷投入了大量的人力和物力来发展临近空间飞行器,且取得了重大进展。如今,临近空间飞行器已成为当今世界各强国重点研究的热点,特别是研究如何实现对临近空间飞行器进行有效的定位跟踪具有重要的理论意义和实用价值。本文主要针对临近空间强机动目标定位跟踪算法进行了研究,主要工作如下:(1)阐述了研究临近空间飞行器定位跟踪问题的背景及意义,总结了国内外相关研究现状,介绍了多站无源定位的基础知识。(2)分析了多站无源测向定位、多站无源时差定位以及多站无源测向测时差联合定位的特性。研究了基于双站无源测向测时差联合定位算法的临近空间固定目标定位原理,并通过仿真验证了基线长度、目标高度、站址误差、时间测量误差和测向误差等因素对定位精度的影响。(3)研究了 CV、CT以及Singer模型在临近空间目标不同运动状态下的跟踪性能,并进行了仿真实验,仿真结果表明:Singer模型在临近空间目标运动状态变化时的跟踪精度及稳定性都要优于CV模型。(4)针对交互式多模型中模型数量选择问题,本文提出了一种改进的并行模型集的交互式多模型算法,该算法并行运行两个模型集,分别拟合临近空间目标的直线类运动与转弯类运动形式,通过比较模型概率,选择较优模型集滤波结果输出,最后通过仿真实验验证了该算法的有效性。针对并行模型集的交互式多模型算法在临近空间目标运动状态变化时滤波不稳定以及跟踪精度下降的问题,给出了一种较优的模型集设计方法,其通过采用Singer模型代替CV模型对临近空间目标直线类运动状态拟合,有效地提高了滤波跟踪的精度及稳定性,仿真实验验证了该种模型集设计方法的性能。

关键词：临近空间强机动目标扩展卡尔曼滤波交互式多模型

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基于数据驱动的红外弱小机动目标检测与跟踪

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电光与控制 2024年第12期31卷 64-71,105页

作者：陈华杰钱逸凡龙翔许啸吴浩宇杭州电子科技大学自动化学院杭州310000

针对复杂背景下红外弱小目标检测跟踪中目标特征缺失、强杂波干扰等问题,基于多帧的处理方法引入了目标运动特征来提升性能,然而针对无人机等新型强机动目标,现有的基于机理模型的多帧处理方法难以覆盖其复杂多变的运动形态,导致其检测... 详细信息

针对复杂背景下红外弱小目标检测跟踪中目标特征缺失、强杂波干扰等问题,基于多帧的处理方法引入了目标运动特征来提升性能,然而针对无人机等新型强机动目标,现有的基于机理模型的多帧处理方法难以覆盖其复杂多变的运动形态,导致其检测跟踪的效果并不理想。对此,以多帧的处理方法为基础框架,提出了一种复杂背景下基于数据驱动的红外弱小机动目标检测跟踪方法:首先采用MPCM算法对弱小目标进行增强;其次将多帧的增强结果投影到二维子空间,构建基于YOLO的二维轨迹检测模型;最后将二维检测结果进行三维时空回溯,构建基于LSTM的三维轨迹检测模型。构建检测模型时,在实测图像的基础上进行了数据增广,使得训练样本尽量覆盖目标的各种运动形态;在二维子空间上,利用高性能YOLO检测网络,快速剔除大量杂波;在三维时空上,利用LSTM时序网络对少量难剔除的杂波进行精细化筛除。与多种算法的对比实验结果表明,所提方法在耗时上能满足实时性要求,同时,在多个场景下的平均跟踪精度能达到86.6%,虚警率仅有9.2%,ROC曲线下的AUC值能达到0.9820。

关键词：红外弱小目标复杂背景强机动目标数据驱动二维子空间三维时空

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无人机目标红外图像仿真及检测跟踪

无人机目标红外图像仿真及检测跟踪

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作者：钱逸凡杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着电子信息技术的发展,红外成像系统目前已经被广泛的应用于室外监察、火灾预警、精准制导、医学成像技术等民用以及军用领域。在无人机红外弱小目标的检测跟踪中,常见的方法都需要大量的数据集来对模型进行训练。由于红外领域的特殊... 详细信息

随着电子信息技术的发展,红外成像系统目前已经被广泛的应用于室外监察、火灾预警、精准制导、医学成像技术等民用以及军用领域。在无人机红外弱小目标的检测跟踪中,常见的方法都需要大量的数据集来对模型进行训练。由于红外领域的特殊性,相关数据集的获取途径比较受限。此外,该类任务中通常存在着目标特征缺失、强杂波干扰等问题。针对上述问题,基于多帧处理的检测跟踪算法引入了目标运动特征来提升性能;但在面对无人机等新型强机动目标时,现有的基于机理模型的算法难以覆盖其复杂多变的运动形态,其检测跟踪的效果并不理想。为此,本文的研究内容主要如下: (1)为了获取足够的数据集来对检测跟踪模型进行训练,通过红外仿真技术来生成模型训练的所需的红外图像。在基于Fluent软件对无人机的温度场进行仿真的基础上,结合场景仿真得到的无人机以及观测站的位置以及方向数据,通过图像灰度变换以及相机的空间成像变换过程来生成红外仿真图像。 (2)针对强机动目标,在多帧处理的基础框架下,提出了一种基于数据驱动的红外弱小机动目标检测跟踪方法:首先采用MPCM算法对弱小目标进行增强;其次将多帧的增强结果投影到二维子空间,构建基于YOLO的二维轨迹检测模型;最后将二维检测结果进行三维时空回溯,构建基于LSTM的三维轨迹检测模型。构建检测模型时,在实测图像的基础上进行了数据增广,使得训练样本尽量覆盖目标的各种运动形态;在二维子空间上,利用高性能YOLO检测网络,快速剔除大量杂波;在三维时空上,利用LSTM时序网络,对少量难剔除的杂波进行精细化筛除;结合公开、实拍以及仿真数据集对算法模型进行训练,并在测试集中开展检测跟踪的对比试验,实验结果显示本文的方法拥有良好的性能。 (3)围绕无人机红外图像的仿真及其检测跟踪的核心算法,设计了一个无人机红外图像仿真及检测跟踪综合平台,根据不同算法的功能包含了场景仿真模块、红外图像仿真模块以及目标检测与跟踪模块。

关键词：无人机红外弱小目标强机动目标红外仿真技术数据驱动二维子空间三维时空

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基于滚动时域估计的高超声速飞行器轨迹跟踪

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现代防御技术 2024年第2期52卷 132-144页

作者：臧红岩王凯高长生荆武兴王越欣哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

针对高超声速飞行器高精度轨迹跟踪问题,提出一种将滚动时域估计与交互式多模型算法相结合的强机动目标轨迹跟踪算法。给出了半速度系下的高超声速飞行器滑翔段运动模型及量测模型。利用滚动时域估计方法将状态估计问题转化为有约束的... 详细信息

针对高超声速飞行器高精度轨迹跟踪问题,提出一种将滚动时域估计与交互式多模型算法相结合的强机动目标轨迹跟踪算法。给出了半速度系下的高超声速飞行器滑翔段运动模型及量测模型。利用滚动时域估计方法将状态估计问题转化为有约束的优化问题,并充分考虑飞行器滑翔段物理约束。在此基础上,为应对目标不同机动模式,借助交互式多模型算法思想建立模型集对其进行近似。分别在机动模式不变和机动模式突变的情况下对算法进行了验证。结果表明,新算法采用多个模型并行估计,即时调整模型概率后进行融合输出,能够有效避免目标跟踪模型失配,可显著提高对于高超声速飞行器这类强机动目标的轨迹跟踪精度。

关键词：高超声速飞行器滑翔段强机动目标轨迹跟踪滚动时域估计交互式多模型算法

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