水下多目標(biāo)跟蹤理論

前言

　　水下多目標(biāo)跟蹤是指使用一個(gè)或多個(gè)探測(cè)器，對(duì)水下或水面多個(gè)監(jiān)測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行跟蹤。水下多目標(biāo)跟蹤需要周期性地量測(cè)和估計(jì)多個(gè)被跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并基于每個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的概率分配估計(jì)值，根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡辨識(shí)和軌跡相關(guān)的結(jié)果，使用目標(biāo)軌跡的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤。水下多目標(biāo)跟蹤理論涉及水聲工程、信號(hào)處理、現(xiàn)代控制理論等領(lǐng)域，水下多目標(biāo)跟蹤理論的研究，對(duì)水下導(dǎo)航、聲吶探測(cè)、海上安全作業(yè)及海洋開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。　　多目標(biāo)跟蹤的基本概念最早由Wax提出，他指出了初始目標(biāo)航跡形成、航跡保持、航跡刪除的概念與模型。隨后，Sittler在包括數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)等內(nèi)容的多目標(biāo)跟蹤理論方面取得了重要突破。由于Sittler的工作出現(xiàn)在廣泛應(yīng)用遞推卡爾曼濾波技術(shù)之前，因此，直到20世紀(jì)70年代，多目標(biāo)跟蹤理論才引起人們的極大興趣和關(guān)注。1972年，Bar-Shalom與Jaffer指出，有必要利用跟蹤門(mén)內(nèi)的所有回波以獲得可能的后驗(yàn)信息。在后來(lái)的研究中，Bar-Shalom將他所提出的算法與卡爾曼濾波相結(jié)合，完成了單目標(biāo)跟蹤的概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法，即PDAF算法。1975年，Bar-Shalom推廣了他提出的單目標(biāo)跟蹤的概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法，以使得跟蹤濾波器可以對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行處理而不需要關(guān)于目標(biāo)或雜波的任何先驗(yàn)信息。隨后，Bar-Shalom針對(duì)概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法不能夠解決被跟蹤的多個(gè)目標(biāo)的跟蹤門(mén)相交或者回波位于相交區(qū)域中這一問(wèn)題，在PDAF算法的基礎(chǔ)上提出了聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)濾波算法（JPDAF），但是，JPDAF算法的計(jì)算量隨著目標(biāo)和回波數(shù)目的增長(zhǎng)呈指數(shù)增長(zhǎng)。

內(nèi)容概要

　　《水下多目標(biāo)跟蹤理論》是一部介紹和研究水下多目標(biāo)跟蹤理淪的著作。書(shū)中的主要內(nèi)容有水下多目標(biāo)跟蹤的理論體系、水下多目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)的構(gòu)成框架，水下多目標(biāo)跟蹤中的關(guān)鍵理論和技術(shù)，包括水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的建模、跟蹤濾波與預(yù)測(cè)、多目標(biāo)航跡關(guān)聯(lián)，不同坐標(biāo)系中的目標(biāo)跟蹤。跟蹤門(mén)及基于不同目標(biāo)參數(shù)估計(jì)方法的多目標(biāo)跟蹤理論等。《水下多目標(biāo)跟蹤理論》內(nèi)容新穎。重點(diǎn)突出了水下多目標(biāo)跟蹤中的關(guān)鍵理論和技術(shù)，體現(xiàn)了本領(lǐng)域近年來(lái)的研究成果?！端露嗄繕?biāo)跟蹤理論》所述內(nèi)容，對(duì)從事多目標(biāo)跟蹤研究.聲吶探測(cè)、水下導(dǎo)航、海上安全作業(yè)及海洋開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域的科技人員有一定的參考價(jià)值。同時(shí)，《水下多目標(biāo)跟蹤理論》可供高等院校電子工程、自動(dòng)控制、信號(hào)與信息處理等專(zhuān)業(yè)從事相關(guān)研究的師生參考。

書(shū)籍目錄

第1章 概論1.1引言1.2 多目標(biāo)跟蹤的研究和發(fā)展1.3 多目標(biāo)跟蹤的關(guān)鍵技術(shù)1.4 水下多目標(biāo)跟蹤的發(fā)展趨勢(shì)參考文獻(xiàn)第2章 水下機(jī)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型2.1 引言2.2 隨機(jī)線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述2.3 CV模型和CA模型2.4 Singer模型2.5 自適應(yīng)高斯模型2.6 自適應(yīng)高斯模型的理論分析2.7 交互式多模型2.8 機(jī)動(dòng)目標(biāo)模型的MonteCarlo仿真研究2.9 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)第3章 跟蹤濾波與預(yù)測(cè)3.1 引言3.2 離散卡爾曼濾波3.3 離散推廣卡爾曼濾波3.4 量測(cè)噪聲方差矩陣加權(quán)卡爾曼濾波算法3.5 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)第4章 水下多目標(biāo)跟蹤中的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)4.1 引言4.2 “最近鄰”數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法4.3 概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法4.4 交互式多模型概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法4.5 聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法4.6 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)第5章 球坐標(biāo)系中的水下目標(biāo)跟蹤算法5.1 引言5.2 基于自適應(yīng)高斯模型的解耦水下目標(biāo)跟蹤算法5.3 加速度加權(quán)自適應(yīng)水下目標(biāo)跟蹤算法5.4 基于擴(kuò)展量測(cè)的水下目標(biāo)跟蹤算法5.5 本章小結(jié)附錄 目標(biāo)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系參考文獻(xiàn)第6章 直角坐標(biāo)累中的水下目標(biāo)跟蹤算法6.1 引言6.2 基于去偏轉(zhuǎn)換量測(cè)的水下目標(biāo)跟蹤算法6.3 基于無(wú)偏轉(zhuǎn)換量測(cè)的水下目標(biāo)跟蹤算法6.4 本章小結(jié)附錄 角度量測(cè)誤差為均勻分布時(shí)去偏轉(zhuǎn)換量測(cè)協(xié)方差矩陣的計(jì)算參考文獻(xiàn)第7章 水下多目標(biāo)跟蹤算法7.1 跟蹤門(mén)算法7.2 基于多波束系統(tǒng)的水下多目標(biāo)跟蹤7.3 基于高分辨目標(biāo)參數(shù)估計(jì)的水下多目標(biāo)跟蹤7.4 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.2.3 水下多目標(biāo)跟蹤發(fā)展現(xiàn)狀　　多目標(biāo)跟蹤問(wèn)題的研究至今已有40多年的歷史。在最近的20多年中，多目標(biāo)跟蹤問(wèn)題已經(jīng)受到許多科學(xué)家與工程師們的極大關(guān)注，在其理論和技術(shù)研究方面取得了很大的成就.世界各誨軍強(qiáng)國(guó)也高度重視水下多目標(biāo)跟蹤理論和技術(shù)，積極開(kāi)展有關(guān)的研究，特別是西方發(fā)達(dá)國(guó)家投入了大量的人力和財(cái)力領(lǐng)先研究，在某些方面已取得了關(guān)鍵性的突破，并被迅速應(yīng)用于實(shí)際型號(hào)，達(dá)到了相當(dāng)?shù)乃健！　?0世紀(jì)90年代后在誨軍強(qiáng)國(guó)服役的水下精確制導(dǎo)武器中，大多數(shù)具有不同程度的多目標(biāo)定位和跟蹤能力。美國(guó)的MK54－O、瑞典的TP2000魚(yú)雷、法國(guó)的海鱔魚(yú)雷等均具有同時(shí)定位、跟蹤多個(gè)目標(biāo)的能力，可實(shí)現(xiàn)對(duì)所攻擊目標(biāo)的優(yōu)選和真假目標(biāo)的識(shí)別。英國(guó)的矛魚(yú)魚(yú)雷在近距離能對(duì)目標(biāo)的多個(gè)亮點(diǎn)進(jìn)行定位，進(jìn)而獲得目標(biāo)形狀和尺度信息，導(dǎo)引魚(yú)雷以最佳角度精確命中目標(biāo)的要害部位。值得注意的是，歐洲魚(yú)雷集團(tuán)最新研制的黑鯊魚(yú)雷，其自導(dǎo)作用距離可達(dá)7000m，具有多目標(biāo)處理及跟蹤能力，可對(duì)多個(gè)目標(biāo)的威脅級(jí)進(jìn)行評(píng)估，實(shí)現(xiàn)對(duì)多目標(biāo)的優(yōu)選攻擊，并可在復(fù)雜對(duì)抗環(huán)境中取得有效的攻擊效果?！　《嗄繕?biāo)跟蹤制導(dǎo)魚(yú)雷具有有效的水下攻擊威力和靈活的自導(dǎo)尋的精確制導(dǎo)，其在水中的作戰(zhàn)地位越來(lái)越高，不僅是未來(lái)海戰(zhàn)有效的反潛武器，而且也是打擊水面艦船和航空母艦、破壞岸基設(shè)施的重要手段。

圖書(shū)封面

圖書(shū)標(biāo)簽Tags

無(wú)

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    水下多目標(biāo)跟蹤理論 PDF格式下載

---