双面阵三坐标雷达多目标跟踪算法研究
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摘要
多目标跟踪系统包含了数据互连算法和数据滤波算法。本文探讨了这两个算法的基本理论。然后论述了双面阵三坐标雷达数据处理的方法和过程，主要讨论了双面阵三坐标数据融合算法，最后介绍了稳态卡尔曼滤波算法在三坐标目标跟踪中的应用，并将传统的滤波算法和卡尔曼滤波算法进行了比较。最后，对论文所做工作做出总结，并对今后进一步探讨学习问题提出了一点设想。
Multiple Target Tracking system concludes data association algorithm and data filtering algorithm. This paper introduces the basis theory of these two algorithms. Then this paper mainly discusses the data processing methods of three-dimensional two-faced Radar and three-dimensional data fusing algorithm, and finally introduces the application of steady-state Kalman filtering algorithm in three-dimensional target tracking and compares the traditional filtering algorithm with Kalman filtering algorithm. At the end of this paper is a brief summary together with some conceives about the further research in the future.
Multiple Target Tracking system concludes data association algorithm and data filtering algorithm. This paper introduces the basis theory of these two algorithms. Then this paper mainly discusses the data processing methods of three-dimensional two-faced Radar and three-dimensional data fusing algorithm, and finally introduces the application of steady-state Kalman filtering algorithm in three-dimensional target tracking and compares the traditional filtering algorithm with Kalman filtering algorithm. At the end of this paper is a brief summary together with some conceives about the further research in the future.
引文
[1] K.V. Ramachandra, Kalman Filtering Techniques for Radar Tracking, 2000
[2] 刘同明等，数据融合技术及其应用，1998
[3] 戴自立等，现代舰艇作战系统，1999
[4] 赵宗贵，数据融合方法概论，1998
[5] 彼特·格兰姆森，军事仿真与虚拟现实，情报指挥控制系统与仿真技术，7期，1999，p 58～p 68
[6] 董志荣，论作战系统中时间与精度关系，情报指挥控制系统与仿真技术，1期，2000，p 1～p 12
[7] 柏钢，联合卡尔曼滤波在GPS／DR车辆导航系统中的应用，尔南大学学报，29卷2期，1999，p 23～p 26
[8] 常晓明等，FDDI将成为21世纪初的主要舰用总线，情报指挥控制系统与仿真技术，1期，1999，p 1～p 14
[9] 董志荣，论航迹起始方法，情报指挥控制系统与仿真技术，2期，1999，p 1～p 7
[10] 顾健，单舰多传感器数据融合系统分析，舰船科学技术，2期，1999，p 41～p 44
[11] 杜选民等，水声对抗系统中的数据融合方法研究，舰船科学技术，2期，1999，p 45～p 50
[12] J．B罗迈，用于目标跟踪的雷达和成象传感器数据融合，情报指挥控制系统与仿真技术，6期，1999，p 42—p 51
[13] 刘莹等，基于遗传算法的多传感器数据融合，微电子学与计算机，2期，1999，p 22—p 27
[14] M·凯茨等，使用联合概率数据互连滤波器的改进的多目标角跟踪算法，情报指挥控制系统与仿真技术，2期，2000，p 40～p 48
[15] 切尔A·罗伯特，面向对象仿真概述，情报指挥控制系统与仿真技术，8期，1999，p 52～p 60
[16] 麦克唐纳·罗伯特·贺尔赛斯，新型护卫舰作战竹理利武器控制系统，情报指挥控制系统与仿真技术，11期，1999，p 1～p 14
[17] 麦克唐纳·罗伯特·贺尔赛斯，新型护卫舰作战管理和武器控制系统(续一)，情报指挥控制系统与仿真技术，12期，1999，p 13～p 28
[18] 麦克唐纳·罗伯特·贺尔赛斯，新型护卫舰作战管理和武器控制系统(续)，情报指挥控制系统与仿真技术，1期，2000，p 24～p 33
[19] 麦克唐纳·罗伯特·贺尔赛斯，新型护卫舰作战管理和武器控制系统(续)，情报指挥控制系统与仿真技术，2期，2000，p 6～p 24
[20] 田科钰等，一种新的联合概率数据互联算法，火控雷达技术，3期，1999，p1～p6
[21] 王宁等，基于遗传算法的多传感器多目标静态数据关联，火控雷达技术，3期，1999，p7～p11
[22] 邱晓波等，山DSP技术实现卡尔曼滤波算法初探，火力与指挥控制，24卷1期，1999，p66～p72
[23] 王学伟等，舰载红外警戒系统多目标跟踪算法研究，火力与指挥控制，24卷1期，1999，p38～p42
[24] 王红军等，舰载无源被动定位与卡尔曼滤波火力与指挥控制，24卷2期，1999，p55～p60
[25] 佘新平，一种具有抗噪声干扰的图像边缘提取算法的研究，电子技术应用，1期，1999，p9～p11
[26] 姚春燕等，态势估计中一种基于贝叶斯估计的统计时间推理方法，火力与指挥控制，24卷1期，1999，p48～p52
[27] 蓝伟华，空对空多机协同攻山多个目标的战术决策研究，火力与指挥控制，24卷1期，1999，p30～p33
[28] 高云等，指挥控制参考模型综述，火力与指挥控制，24卷2期，1999，p1～p7
[29] 张由余等，多源情报信息在空中目标敌我以别中的应用，火力与指挥控制，24卷2期，1999，p44～p49
[30] 宋百川，新军事革命与C~Ⅰ系统，火力与指挥控制，24卷2期，1999，p1～p5
[31] 曲长文等，基于对策论的威胁评估模型，火力与指挥控制，24卷2期，1999，p27～p30
[32] S．M·托尼森，有波动目标幅值探测前航迹的最大似然，情报指挥控制系统与仿真技术，1期，1999，p 42～p 61
[33] 斯通·科温·霍夫曼，用于舰艇的多目标多传感器数据融合技术，情报指挥控制系统与仿真技术，5期，1999，p 43～p 48
[34] 斯通·科温·霍夫曼，用于舰艇的多目标多传感器数据融合技术(续)，情报指挥控制系统与仿真技术，6期，1999，p 52～p 62
[35] 斯通·科温·霍夫曼，用于舰艇的多目标多传感器数据融合技术(续)，情报指挥控制系统与仿真技术，7期，1999，p 32～p 45
[36] 斯通·科温·霍夫曼，用于舰艇的多目标多传感器数据融合技术(续)，情报指挥控制系统与仿真技术，8期，1999，p 43～p 51
[37] 斯通·科温·霍夫曼，用于舰艇的多目标多传感器数据融合技术(续)，情报指挥控制系统与仿真技术，9期，1999，p 44～p 53
[38] Yi-Nung Chung, Application of the Unifying Approach to Multiple Target Tracking, IEEE International Radar Conference, 1990
[39] Chaw-Bing Chang, Application of State Estimation to Target Tracking, IEEE Transactions on Automatic Control,Vol. AC-29, No. 2,1984
[40] J·D-KENDRICK, Estimation of Aircraft Target Motion Using Orientation Measurement, IEEE Transactions on AEROSpace and Electronic Systems, Vol. AES-25, No. 2,1989
[41] A-HOULES, Multisensor Tracking of a Maneuvering Target in Clutter, IEEE Transactions on AEROSpace and Electronic Systems, Vol. AES-25, No. 2, 1989
[42] 华学增等，新型舰载相扫三坐标雷达，中国雷达会议论文集，1999
[43] 袁桂生，单传感器多目标跟踪相关算法的研究，雷达与对抗，2期，1996，p52～p57
[44] Y·Bar-Shalom，跟踪和数据互联，1989
[45] 董志荣，综合指挥系统情报中心的主要算法-多目标密集环境下的航迹处理方法，1985
[46] 袁桂生，三坐标雷达跟踪算法研究及应用，雷达与对抗，4期，1997，p1～p3
[47] Samuel Blackman, Design and Analysis of Modern Tracking Systems, 1999
[48] Lawrence D. Stone, Bayesian Multiple Target Tracking, 1999
[49] Eli Brookner, Tracking and Kalman Filtering Made Easy, 1998
[50] S·麦格金里蒂，机动目标跟踪的模糊逻辑方法，情报指挥控制系统与仿真技术，4期，2000
[51] 亨利·列昂，恶劣环境中多个雷达目标跟踪器的评估，情报指挥控制系统与仿真技术，7期，2000
[52] Simon Haykin, Adaptive Filter Theory, 1991
[2] 刘同明等，数据融合技术及其应用，1998
[3] 戴自立等，现代舰艇作战系统，1999
[4] 赵宗贵，数据融合方法概论，1998
[5] 彼特·格兰姆森，军事仿真与虚拟现实，情报指挥控制系统与仿真技术，7期，1999，p 58～p 68
[6] 董志荣，论作战系统中时间与精度关系，情报指挥控制系统与仿真技术，1期，2000，p 1～p 12
[7] 柏钢，联合卡尔曼滤波在GPS／DR车辆导航系统中的应用，尔南大学学报，29卷2期，1999，p 23～p 26
[8] 常晓明等，FDDI将成为21世纪初的主要舰用总线，情报指挥控制系统与仿真技术，1期，1999，p 1～p 14
[9] 董志荣，论航迹起始方法，情报指挥控制系统与仿真技术，2期，1999，p 1～p 7
[10] 顾健，单舰多传感器数据融合系统分析，舰船科学技术，2期，1999，p 41～p 44
[11] 杜选民等，水声对抗系统中的数据融合方法研究，舰船科学技术，2期，1999，p 45～p 50
[12] J．B罗迈，用于目标跟踪的雷达和成象传感器数据融合，情报指挥控制系统与仿真技术，6期，1999，p 42—p 51
[13] 刘莹等，基于遗传算法的多传感器数据融合，微电子学与计算机，2期，1999，p 22—p 27
[14] M·凯茨等，使用联合概率数据互连滤波器的改进的多目标角跟踪算法，情报指挥控制系统与仿真技术，2期，2000，p 40～p 48
[15] 切尔A·罗伯特，面向对象仿真概述，情报指挥控制系统与仿真技术，8期，1999，p 52～p 60
[16] 麦克唐纳·罗伯特·贺尔赛斯，新型护卫舰作战竹理利武器控制系统，情报指挥控制系统与仿真技术，11期，1999，p 1～p 14
[17] 麦克唐纳·罗伯特·贺尔赛斯，新型护卫舰作战管理和武器控制系统(续一)，情报指挥控制系统与仿真技术，12期，1999，p 13～p 28
[18] 麦克唐纳·罗伯特·贺尔赛斯，新型护卫舰作战管理和武器控制系统(续)，情报指挥控制系统与仿真技术，1期，2000，p 24～p 33
[19] 麦克唐纳·罗伯特·贺尔赛斯，新型护卫舰作战管理和武器控制系统(续)，情报指挥控制系统与仿真技术，2期，2000，p 6～p 24
[20] 田科钰等，一种新的联合概率数据互联算法，火控雷达技术，3期，1999，p1～p6
[21] 王宁等，基于遗传算法的多传感器多目标静态数据关联，火控雷达技术，3期，1999，p7～p11
[22] 邱晓波等，山DSP技术实现卡尔曼滤波算法初探，火力与指挥控制，24卷1期，1999，p66～p72
[23] 王学伟等，舰载红外警戒系统多目标跟踪算法研究，火力与指挥控制，24卷1期，1999，p38～p42
[24] 王红军等，舰载无源被动定位与卡尔曼滤波火力与指挥控制，24卷2期，1999，p55～p60
[25] 佘新平，一种具有抗噪声干扰的图像边缘提取算法的研究，电子技术应用，1期，1999，p9～p11
[26] 姚春燕等，态势估计中一种基于贝叶斯估计的统计时间推理方法，火力与指挥控制，24卷1期，1999，p48～p52
[27] 蓝伟华，空对空多机协同攻山多个目标的战术决策研究，火力与指挥控制，24卷1期，1999，p30～p33
[28] 高云等，指挥控制参考模型综述，火力与指挥控制，24卷2期，1999，p1～p7
[29] 张由余等，多源情报信息在空中目标敌我以别中的应用，火力与指挥控制，24卷2期，1999，p44～p49
[30] 宋百川，新军事革命与C~Ⅰ系统，火力与指挥控制，24卷2期，1999，p1～p5
[31] 曲长文等，基于对策论的威胁评估模型，火力与指挥控制，24卷2期，1999，p27～p30
[32] S．M·托尼森，有波动目标幅值探测前航迹的最大似然，情报指挥控制系统与仿真技术，1期，1999，p 42～p 61
[33] 斯通·科温·霍夫曼，用于舰艇的多目标多传感器数据融合技术，情报指挥控制系统与仿真技术，5期，1999，p 43～p 48
[34] 斯通·科温·霍夫曼，用于舰艇的多目标多传感器数据融合技术(续)，情报指挥控制系统与仿真技术，6期，1999，p 52～p 62
[35] 斯通·科温·霍夫曼，用于舰艇的多目标多传感器数据融合技术(续)，情报指挥控制系统与仿真技术，7期，1999，p 32～p 45
[36] 斯通·科温·霍夫曼，用于舰艇的多目标多传感器数据融合技术(续)，情报指挥控制系统与仿真技术，8期，1999，p 43～p 51
[37] 斯通·科温·霍夫曼，用于舰艇的多目标多传感器数据融合技术(续)，情报指挥控制系统与仿真技术，9期，1999，p 44～p 53
[38] Yi-Nung Chung, Application of the Unifying Approach to Multiple Target Tracking, IEEE International Radar Conference, 1990
[39] Chaw-Bing Chang, Application of State Estimation to Target Tracking, IEEE Transactions on Automatic Control,Vol. AC-29, No. 2,1984
[40] J·D-KENDRICK, Estimation of Aircraft Target Motion Using Orientation Measurement, IEEE Transactions on AEROSpace and Electronic Systems, Vol. AES-25, No. 2,1989
[41] A-HOULES, Multisensor Tracking of a Maneuvering Target in Clutter, IEEE Transactions on AEROSpace and Electronic Systems, Vol. AES-25, No. 2, 1989
[42] 华学增等，新型舰载相扫三坐标雷达，中国雷达会议论文集，1999
[43] 袁桂生，单传感器多目标跟踪相关算法的研究，雷达与对抗，2期，1996，p52～p57
[44] Y·Bar-Shalom，跟踪和数据互联，1989
[45] 董志荣，综合指挥系统情报中心的主要算法-多目标密集环境下的航迹处理方法，1985
[46] 袁桂生，三坐标雷达跟踪算法研究及应用，雷达与对抗，4期，1997，p1～p3
[47] Samuel Blackman, Design and Analysis of Modern Tracking Systems, 1999
[48] Lawrence D. Stone, Bayesian Multiple Target Tracking, 1999
[49] Eli Brookner, Tracking and Kalman Filtering Made Easy, 1998
[50] S·麦格金里蒂，机动目标跟踪的模糊逻辑方法，情报指挥控制系统与仿真技术，4期，2000
[51] 亨利·列昂，恶劣环境中多个雷达目标跟踪器的评估，情报指挥控制系统与仿真技术，7期，2000
[52] Simon Haykin, Adaptive Filter Theory, 1991