基于隨機有限集理論的通用航空多目標跟蹤方法研究.pdf

1、低空開放和通用航空發(fā)展是近年來的社會熱點，引起了全社會的高度關(guān)注，通用航空產(chǎn)業(yè)將在國民經(jīng)濟建設和社會發(fā)展中起到非常重要的作用。通用航空飛行安全技術(shù)保障手段不完善是制約我國通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要原因之一。針對我國低空空域開放帶來的低空目標可靠監(jiān)視技術(shù)難題，開展通用航空多目標跟蹤關(guān)鍵技術(shù)研究，提高通用航安全飛行保障能力，對推動我國通用航空行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
　　本文以通用航空網(wǎng)絡化多源監(jiān)視體系為基礎，以保障低空空域多目標連續(xù)穩(wěn)

2、定跟蹤為目標，利用隨機有限集理論，針對密集雜波環(huán)境下的多目標跟蹤、多擴展目標跟蹤以及關(guān)聯(lián)關(guān)系未知情況下的傳感器組網(wǎng)誤差配準三個問題進行了研究。本文的主要研究內(nèi)容包括:
　　1.針對通用航空低空飛行導致傳感器受到更多雜波影響的問題，改進了GM-PHD濾波器，提出了觀測最優(yōu)分配GM-PHD多目標跟蹤算法，該方法將已有目標和新生目標分別處理，使得觀測更好的反映不同類型目標，仿真實驗表明算法在通用航空密集雜波環(huán)境下較已有算法具有更好的跟蹤

3、性能。改進了GM-CPHD濾波器，提出了更具有工程應用價值的快速GM-CPHD多目標跟蹤算法，該方法利用預關(guān)聯(lián)門限消除了部分雜波，仿真實驗表明在跟蹤性能無明顯損失的情況下提高了算法在多目標密集雜波環(huán)境的實時性能。
　　2.由于傳感器分辨率、以及傳感器與目標相對位置關(guān)系等原因，一個目標可以同時產(chǎn)生多個觀測數(shù)據(jù)。針對ET-GM-PHD濾波擴展目標跟蹤算法中的擴展目標觀測集合劃分問題，提出了利用近鄰傳播聚類算法并結(jié)合消除雜波的擴展目標觀

4、測聚類算法，仿真實驗表明該方法能夠有效獲得正確的擴展目標觀測集合劃分，從而提高擴展目標的跟蹤性能，并且具有較好的實時性能。
　　3.針對通用航空組網(wǎng)監(jiān)視中的多雷達誤差配準問題，給出了立體幾何投影及地心地固坐標系下的系統(tǒng)誤差隨機集描述形式，并利用GM-PHD濾波方法實現(xiàn)了關(guān)聯(lián)關(guān)系未知情況下的多雷達系統(tǒng)誤差配準。以ADS-B作為航空器定位高精度基準源，并利用GM-PHD濾波方法處理雷達觀測與ADS-B觀測間關(guān)聯(lián)關(guān)系未知的問題，提出了一