利用多源外部信息的航迹关联技术研究

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1、学校代码10701学号1513122953分类号TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文利用外部多源信息的航迹关联技术研究作者姓名：刘宜静一级学科：控制科学与工程二级学科：导航、制导与控制学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：许录平教授学院：空间科学与技术学院提交日期：2018年6月UsingmultiplesourcesofexternalinformationtoconductanaerialtrackingtechnologyAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulf

2、illmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinNavigation,GuidanceandControlByLiuYijingSupervisor:XuLupingTitle:ProfessorJune2018摘要摘要随着科技的不断发展，全球各国之间的信息战逐步代替了传统的兵器、火药等暴力对抗方式，这种转变使各国间信息技术的发展速度日益加快，更是推动了我国的现代化国防技术的发展。由于我国雷达技术发展时间相较于发达国家起步较晚，虽然近些年来得到了大力发展，但依然存在一定的差距。本文的研

3、究以岸基空海预警雷达为背景，由于该雷达探测距离较远，雷达精度较低。协同外部传感器对空、海目标同时进行探测，通过利用外部信息与雷达信息进行融合来提高雷达精度、获取更多的目标及环境信息和减少探测盲区，为我国国防事业提供了有力的保障。本文主要工作如下：（1）介绍本文的研究背景和意义。针对航迹关联和融合方面，对国内外的研究现状进行介绍，指出我国的在航迹关联及融合领域上与西方仍存在差距。（2）通过对航迹信息的内部获取和外部获取方式进行叙述，来对岸基空海预警雷达、ADS-B和AIS进行介绍。通过分析不同环境条件，详细论述了利用多源外部信息对

4、雷达性能改善的可行性。（3）对最近邻关联算法进行了研究分析，在此基础上基于岸基空海雷达数据量较大的特性提出了采用遗传算法进行航迹关联。临近航迹较多的情况下，采用最近邻关联算法进行航迹关联误差较大，关联效果有限，所提出的采用遗传算法进行航迹关联能够很好地解决临近航迹的关联问题。在Matlab环境下，分别采用遗传算法和最近邻算法对临近航迹较多的情况进行关联仿真，通过计算关联航迹之间的OSPA距离对关联效果进行评判，证明了利用遗传算法进行航迹关联能够提高临近航迹的关联效果。（4）在工程应用环境方面，硬件系统采用的是基于PowerPC的

5、硬件平台和硬件操作系统VxWorks6.8，软件开发环境为Workbench。结合实际工程，对整体工程实现流程，航迹关联模块在整个工程的设计中的实际应用进行了介绍。同时展示了对空模式下的雷达和ADS-B对真实航迹点和航迹的视频显控图。关键词：岸基空海预警雷达，ADS-B，AIS，航迹关联，遗传算法IABSTRACTABSTRACTAsthescienceandtechnologycontinuoustodevelopment,fromtheeraoftraditionalweapontotheeraofinformationwa

6、rfare,thewaroninformationbetweenthecountrieshasbeenstrengthened,whichispushingthedevelopmentofmordernnationaltechnologyinourcountry.Basedonthebackgroundofthetraditionalairandearlywarningradar,theradarsynergyofexternalsensorsforspacetargetcorrelationandfusion,madeinth

7、ecaseofalargeamountofdatakeptoperationspeedandimprovethedetectionprecisionandscope,playagreaterroleinauxiliarysetsail,whichprovidesstrongguaranteeforChina'snationaldefense.(1)Thepaperintroducedtheresearchstatusoftrack-to-trackassociationandfusion,pointedoutthatChinai

8、nthefieldoftrackassociationandfusionthereisstillagapwithwestern,describedtheresearchbackgroundandsignificance.(2)Theinternalacquisi